牧野机床 | 未来电动汽车大战，与精密数控加工有关！

2021-06-08

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燃料电池被认为是未来汽车的技术之一。对于制造商来说，为这个新技术所要求的加工条件做好准备是必不可少的。

内燃机目前正受到国际立法和化石燃料供应的影响，利用可再生能源发电的驱动系统作为内燃机的替代品变得越来越重要。

除了目前备受关注的蓄电池技术外，燃料电池技术代表了电动汽车驱动技术的另一种方向。考虑到燃料电池的特殊优势，如充足的氢气和氧气供应、低排放、比内燃机更高的效率，燃料电池是车辆驾驶的一个重要选择。

● 氢燃料电池的原理与优缺点●

纯电动汽车是通过锂电池来储存电能，有一个充电过程，充电过程也较慢。而氢燃料电池汽车，是用氢作为燃料，在氢燃料电池中与大气中的氧气发生氧化还原化学反应，产生出电能来带动电动机工作。

对于氢燃料电池来说，关键的是氢燃料的产物是纯净的水，不会对环境造成污染。而氢之所以具有吸引力，是因为它可以从各种资源中生产，制氢的来源有很多种，有可再生能源电解水、生物制氢、光催化剂等多种方式。

氢燃料电池产生电能的原理

氢燃料电池无需充电，3分钟的加氢时间就可以续航700公里，且氢重量特别轻，是氢燃料电池的显著优势。它的应用技术已趋于成熟，只是商业化还在经历成长的阵痛，最大的问题就是关键部件居高不下的生产成本。倘若氢燃料电池能解决关键部件的成本问题，那么氢燃料电池很大程度将取代锂电池。

● 氢燃料电池的关键部件——双极板●

氢燃料电池中的关键部件之一——双极板是带流道的金属薄板，它的最小厚度只有50µm，其平面度、轮廓精度、沟槽平行度和表面质量都必须满足严格的生产要求，同时希望保持较低的生产成本。这种薄板的生产是通过高速冲压工艺来完成的，对其成形模具有非常严苛的要求。

燃料电池结构示意图

冲压工艺成形

冲压成形的双极板

双极板模具的要求——

材料：58HRC

轮廓精度：±2µm

平面度：10 μm

沟槽平行度：10 μm

表面粗糙度：Ra< 0.2 μm

● 氢燃料电池双极板成形模的加工方案●

对于氢燃料电池中关键部件制造商来说，选择精密、高效、高性能机床来加工模具非常重要，他们一直在寻找如何降低成本的方案。

该领域正是牧野机床深入参与的开发项目，牧野一直在致力于帮助氢燃料电池部件制造商开发减少成本、提升产量的加工方案。

牧野机床加工样品--燃料电池电极板模具

加工机床：iQ500

加工时间：142小时

使用的工具：23把（精加工7把）

最小R角：0.25 mm

CAM软件：FFCAM

牧野iQ500超精密立式加工中心可完全满足这类模具的加工需求。

• 针对主轴、进给轴、切削液的发热问题，配备全套的冷却系统保证连续超长时间加工（大于150小时）的精度稳定性； 

• 全轴直线电机驱动，保证极高的加工精度；

• 牧野专家6系统独有的SGI轮廓控制在拐角处可实现平滑过渡，保证优异的表面质量；

• 牧野开发的45000转高速高稳定主轴，其对振动的抑制性可有效保证小径刀具加工硬材料的寿命。

iQ500超精密立式加工中心机床

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