普发真空:创新泄漏检测解决方案助力新能源汽车实现可持续发展
德国普发真空是全球领先的真空技术及气体泄漏检测解决方案供应商之一,为新兴技术、替代能源、电动汽车等领域提供全面的真空应用解决方案。日前,普发真空泄漏检测日活动在宁波举行,此次“真空日”活动以“链接”为主题,全面展示其产品、技术、行业应用和解决方案。在“真空日”期间,普发真空全球工业泄漏检测市场专家Philipp Schurig博士与本刊记者分享了普发真空在汽车行业,尤其是氢燃料电池和新能源汽车零部件真空泄漏检测应用的整体解决方案,探讨普发真空如何助力中国汽车行业可持续发展。
普发真空自1890年创立至今百余年,20多家分公司遍布全球。不仅拥有全系列的混合轴承及全磁悬浮涡轮分子泵, 同时还拥有各种旋片泵、多级罗茨泵、罗茨泵、气体检漏仪、真空计、气体质谱仪等产品以及真空管件、腔体、泵组和高度定制化的真空系统。从普发1958年发明涡轮分子泵至今, 其在全球分析仪器、科研、真空镀膜、半导体和尖端工业领域,始终代表着创新的解决方案、高品质、稳定可靠的产品和一流的服务。作为德国Pfeiffer Vacuum GmbH的全资子公司,普发真空技术(上海)有限公司于2007年正式入驻上海,标志着普发真空在中国的业务已经初具规模,以及公司对中国持续增长的信心。
泄漏检测技术的挑战
泄漏检测面临从需求的定义,到选择正确的测试方法,到执行测试程序等全面的挑战。选择最优的泄漏检测方法通常从确定所需的密封性要求开始。这在制冷和空调技术中通常表示为单位时间内的质量损失,例如“每年克数”或“每年盎司数”。其它行业以微米直径描述泄漏。这些指导值与诸如“防水”、“气密”等典型要求相关联。
关于泄漏检测程序,首先要选择合适相关的测试方法,重要标准是所需的检测限和操作期间组件的压力负载;还必须确定是使用空气还是特定示踪气体进行测试,以及是否需要量化和对泄漏进行定位。另一个关键因素是所需的测试或周期时间。不仅需要单纯考虑测试时间,还要考虑测试样品的预处理和后处理(例如干燥)或实际测试中的操作(例如稳定化或示踪气体填充)需要的额外时间。此外,测试方法分为有损和无损检测方法。
普发的核心竞争力在于与其它空气测试方法相比,Micro-Flow(微流量)和 Mass Extraction(质量提取)技术的主要优点是测试速度更快,对环境影响的敏感度更低。此外,它们具有更低的检测限、更高的准确性和更好的可重复性。这种无损定量方法的另一个优势是校准间隔长达一年。
从新能源到传统部件,真空泄漏检测在汽车行业有广泛应用
在汽车行业,可靠的泄漏测试非常重要。在传统汽车上,由多种零部件构成的汽车存在众多泄漏率要求。如发动机缸体、气囊点火器、燃油部件、空调管路、变速器等都需要进行泄漏测试,加之汽车工业对质量标准要求高,需要可靠且可重复的测试方法。普发真空泄漏测试技术满足所有这些要求,微流量解决方案可满足高达10-4 mbar?/s和0.05 cm3/min的泄漏率要求。
在新能源汽车时代,电动汽车、储能或燃料电池等新兴领域也需要工业规模的泄漏测试。从传统动力向新能源转变是一个不可逆转的趋势,新市场的出现对于整个泄漏检测技术来说,也是充满了机会与挑战。在新能源汽车的泄漏检测应用方面,普发真空有很成熟的解决方案。如在燃料电池车领域的应用非常广,包括氢燃料罐、输氢系统、以及电堆里面的双极板、高压氢气阀等,普发都已经有相应案例,或者已经在开展研究。快速可靠的泄漏测试对氢燃料电池至关重要,从示踪气体技术到基于空气的微流技术,以及用于真空中表面改性和涂层工艺,普发真空可提供完整系列的检漏仪。Philipp Schurig表示:“普发现有的产品设备都能够用于氢燃料电池,我们的优势是检测仪器既能以氦气,又能以氢气作为示踪气体。在燃料电池生产中,有些步骤可能用氦气做检测,有些步骤用氢气做检测,一台机器就能完成所有的检测。现在氢燃料电池处于初步发展阶段,没有行业统一认证的标准,每个厂家的要求都不一样,普发尽量贴近每个厂家,根据他们的要求进行验证或者提供方案。”
就锂电池车而言,电池、电芯、模组、电池包,都需要进行泄漏检测。普发ASI 35不仅用在原本油箱的测试当中,也会应用于电池箱的测试。ASI 35产品本身检测速度非常快,敏感度也非常低,可以有效降低能耗。尤其在电动汽车行业泄漏检测中降低能耗本身,是重要的指标。
锂电池产线追求高节拍,生产效率速度非常快,目前可以达到一秒钟就能生产出一块电池。然而,出现电池纰漏或者生产不良的原因有多种可能,例如生产的机器产生一些相关的生产瑕疵。普发真空可以实现产线真空泄漏检测,且过程非常高效。
Philipp Schurig表示:“现如今的汽车行业非常注重可持续发展,从生产环节就开始节能环保,尽可能降低碳排放。在节能方面,普发的真空设备成为行业标杆之一,普发能提供更快的节拍时间、更高的气流量,能帮助客户有效的节约运营成本。也更加的符合现如今工业5.0发展的需要。”
真空检测技术向高效智能方向发展
“现在真空泵技术快速发展,我们需要考虑未来的趋势,尽可能满足所有客户的需求,满足每个公司、不同情况的需求。目前普发对很多产品制定了非常高的标准。除此之外,我们也注重能源高效的问题。油泵可能会产生维护上的能源消耗,目前我们转向干式的技术,干式技术不仅能源高效,同时它和油泵相比,用油成本或者效率更佳,这是一个主要的趋势。另外一个趋势是未来检测泵智能化的趋势,希望能够实现预防性维护和提示,在出现问题之前提醒客户进行提前干预。”Philipp Schurig说道。
和行业趋势相一致,泄漏检测设备也逐步向智能化转变,普发在新研发的产品,以及在老产品上进行升级,提供更多的监控数值给客户,连接到客户的系统中,客户通过监控这些数值的变化,跟手册中的数值做对比,或者本身内置的报警信息,便于他们了解泵和泄漏检测仪器是否处在正常的工作状态,是否有维护风险等。普发会提供很多参数监控,通过多维度监测电流、压力甚至时间,便于客户参考并制定预防性保养。
据Philipp Schurig介绍,普发真空在江苏无锡建有8000 m2的售后服务和组装工厂。在现有的售后服务之上,无锡工厂引进了更多行业先进的技术和设备。2022年,无锡亚洲区域配送中心也正式启用,能容纳来自亚洲不同市场的客户所需的标准产品和任何普发真空工厂的备件。目前正在建立的泄漏检测实验室(LD lab),使客户能在所有普发真空泄漏检测技术(例如空气、氦气和氢气测试方法)上对部件进行测试,并确定最适合应用的方法。另外,普发真空还设立了专为用户提供量身定制的工程、设计、制造和培训的真空解决方案团队,更好地为客户服务。
凭借百余年的行业经验,高品质的德国工艺和全球领先的解决方案,普发真空希望携手氢燃料电池、新能源汽车等重要行业领域的合作伙伴,交流创新,共同推动可持续发展。