偌大的厂房中央

一条近半个足球场长的装配产线笔直延伸

机械工位有序排布

只有零星技术人员沿线上巡检走动

地面整洁、动线清晰

没有密集的人工工位

没有重物吊装的嘈杂—— 

这是国内首条 GW 级碱性电解槽

自动化产线的日常

也是华工激光与江苏天合元氢科技有限公司（以下简称“天合元氢”）联手

为氢能行业绘就的智造新图景

曾经，制造一台数十吨重的碱性电解槽高度依赖人工，数百层结构堆叠全凭人工校准、铺装；如今，在这座工厂里，机械臂代替人工完成系列工序，两天就可以堆叠出一个七米高的碱性电解槽，支撑起年产 1GW 的规模化交付能力。

为什么一定要做全自动化产线？激光技术如何重塑电解槽的制造标准？

《现场观察》第一期，我们走进天合元氢（扬州）高端制氢装备工厂，深度采访天合元氢制造负责人卫连国，一起深入这条标杆产线的核心环节，解码氢能装备规模化量产的底层答案。

01 从 MW 到 GW 大势所趋的智造升级

天合元氢，是天合光能旗下专注于氢能业务的子公司，以电解水制氢技术为核心进行装备研发、生产和销售。

2024年，天合元氢(扬州)高端制氢装备工厂正式投产，其中一期建设的1GW碱性电解水制氢装备产线一经亮相便引发行业关注——这是当时全球范围内自动化程度最高、综合功能最全的现代化、智能化生产线体。

这条产线的诞生，并非为了追逐 “自动化” 的概念，而是 产业发展到临界点的必然选择 。

当时萌生自动化的想法并不是赶时髦、尝新鲜，而是出于产能考虑，我们必须这么干。

制氢行业规模小的时候，很多工序靠人工或者半自动设备来做。焊接好不好、叠得齐不齐，全靠工人的手艺和经验，人跟人水平不一样，今天跟明天状态不一样，产品质量很难保证一致；上一道工序做完要人工搬到下一道，效率低，还容易出安全与质量问题。

——天合元氢制造负责人

卫连国

在双碳目标引领下，绿氢产业正快速从示范试点迈入规模化落地周期。风光制氢一体化、工业深度脱碳项目持续扩容，市场订单由中小型百兆瓦（MW）级项目，快速转向吉瓦（GW）级大型集群项目。

行业共识逐渐清晰： 只有实现 GW 级量产，才能依靠规模效应持续降低电解装备成本，加速绿氢商业化进程。

我们当时计划要建设四条自动化线，把关键环节自动化，掌握碱性电解槽生产的‘命门’。

——天合元氢制造负责人

卫连国

带着这样的目标，天合元氢在全球范围内发布“英雄帖”，寻求解决方案合作商。华工激光最终凭借“全工序整线交付”的核心能力脱颖而出。

华工激光很早就在布局氢能领域，2016年从燃料电池金属双极板焊接作为切入，那时候氢能产业还在早期阶段，但是从全球来看，氢能产业具有长期战略价值，并且它的生产加工离不开激光智造技术，所以公司提前进行深度技术储备。

——华工激光氢能产品线负责人

程英

多年深耕，华工激光针对氢能行业的系统解决方案由“燃料电池用氢”延伸至“电解水制氢”赛道。

既有行业首创的碱性电解槽极框极板全自动机器人焊接装备，也有板网焊接以及各工序检测的核心装备，更具备从极板加工到总装整线的交付能力，与天合元氢的需求高度契合。

2024年， 国内首条GW级碱性电解槽全自动化产线在天合元氢投产交付（点击查看新闻）。产线融合自动控制、声光电检测、AI算法、大数据、云平台等多种技术，实现100%自动化、100%质量自判定、100%产品数字化、100%信息共享化智能制造标准，为行业树立GW级量产的全新典范。

02 从手工到全自动直击核心工序痛点

一台碱性电解槽就像一个巨型的“夹心三明治”：核心单元是电解小室，每个小室由极板、隔膜布、支撑网、镍网、密封垫片等多层材料组成；三百多个电解小室依次堆叠，两端加上厚重压板锁紧，最终构成一台完整的电解槽主体。

天合元氢1GW自动化线涵盖极板自动焊接线、流道自动加工线、板网电极自动焊接线、电解槽组装线四部分，打通了从极板加工到总装堆叠的全流程，实现“高良率、高稳定性、高一致性”的规模化生产。

一期产能1GW，远期规划4GW。一座GW级碱槽工厂，每年至少可生产200台1000Nm³/h的电碱槽，这些碱槽的总制氢功率可达到1GW及以上。

通常，一个大型绿氢项目的产能是几百兆瓦，而 GW级产能意味着企业能接大单、能批量交付，这是一个质的飞跃。

而要支撑这个量级的飞跃，必须先攻克行业公认的制造难关： 高质量焊接与自动化堆叠。

极板是电解槽的“骨架”，首期交付的极板自动焊接线，是整套产线把控产品品质的第一道核心关卡，极框极板的焊接质量直接决定了电解槽的性能和寿命。

极框极板焊接对精度、平整度要求非常高，如果对不齐、焊不平，就会影响后端的总装堆叠工序，进而影响整台电解槽的性能。

‘手搓’电解槽的时候，焊接工序极其考验工人眼力，怎么用肉眼去判断零点几毫米的误差？主观性非常大，人工焊接很难保证良率。

——天合元氢制造负责人

卫连国

针对这一痛点，华工激光极板焊接自动化产线从设备、工艺、工装多个维度来提升焊接精度和良率：

核心的焊缝跟踪系统与变位机联动，可实现焊缝XZ方向的实时跟随、自主识别、自主纠偏，一边焊接，一边自动调整轨迹，最大兼容间隙可达0.8毫米。

最终落地的效果直观且硬核：直径2.3米的极板，焊接整形后形变≤1毫米，焊缝余高≤0.8 毫米，无咬边缺陷，经射线探伤等测试后，质量完全符合国标一级焊缝评定标准。

焊得好，也必须经过质检才能进入下一道工序。

焊接自动化产线配有自动检测功能，焊缝偏差超过0.5mm就会自动报警，我们可以自信地说，我们所有的产品焊接质量都是经过100%检验的，这样最终下线的整机才能做到保质保量

——天合元氢制造负责人

卫连国

以碱槽极板双面智控焊接机器人为核心装备的极板自动焊接线投产后，华工激光板网自动焊接产线也相继落地。

今年8月，碱性电解槽自动化总装产线正式投产，标志着GW级碱性电解槽智造工厂正式进入全流程自动化阶段，彻底解决传统产线用人多、效率低、精度差、数据断档问题。

如果说焊接是电解槽的品质基础，那么 总装堆叠就是决定整槽性能的最后一道关口，也是行业公认的自动化难点。

电解槽自动化总装之所以难，一方面涉及极板、隔膜布、支撑网、镍网等不同种材料的夹取、安装，另一方面，堆叠的精度要求极高，如果叠不齐，轻则影响电解效率，重则碱槽气密性不合格，产品直接报废。

装好后达三四十吨的碱槽，原本都是靠人工把材料一层一层叠起来的，单一片极板就有上百公斤，有些员工为了省力就会拖拽，一拖拽，电极就脱落了，直接造成质量问题。

——天合元氢制造负责人

卫连国

面对天合元氢的自动化要求，华工激光深度融合AI视觉识别、多传感器融合感知和智能控制算法，采用机器人结合AI视觉，实现了大幅面柔性物料的自动吸取、精确定位和高效堆叠。

这套自动堆叠系统整体垂直度控制在1.5‰以内，意思是叠1米高，偏差不超过1.5毫米，一台电解槽叠起来好几米高，总的偏差也不超过几毫米，垂直度非常稳定。而且每六分钟可以叠好一个电解小室单元，单台碱槽装配时间缩短50%以上，提质增效的效果肉眼可见。

——华工激光氢能产品经理

何鹏

除了效率与精度的提升，自动化总装带来的另一重核心价值，是 全链路的品控闭环。

这条总装产线配有视觉在线检测和全数据追溯的功能，每一片叠得好不好，系统都能检测到，出了问题都可以精准追溯。通过这些智能化技术，我们把工艺标准和产品一致性牢牢握在手里。

以前我们一条线可能需要几十个人，现在只需要几个人巡检，产能反而比以前翻了好几番。没有这些自动化产线，1GW的产能根本不可能实现。

——天合元氢制造负责人

卫连国

看不到人工吊装与手工铺装，只有机械臂精准抓取、AGV小车有序运转、AI视觉完成微米级定位，总装升降平台在七米的提升高度之间平缓上下——自动化轻松解决人工装配带来的一致性难题，支撑GW级产线稳定量产。

03 从标杆到复制 共赴氢能规模化时代

从 2025 年可再生能源制氢规模化起步，到 2030 年构建完备氢能供应体系、2035 年形成跨领域氢能应用生态，国家氢能中长期规划铺展了绿色能源转型的清晰路径。

产业浪潮之下，能否实现稳定、高效、智能化量产，决定着绿氢商业化落地的速度。

天合元氢智能工厂的实践，印证了自动化智造对电解槽规模化制造的价值 —— 它不是锦上添花的升级，而是行业从“小批量试制”迈向“GW 级量产”的必经之路。

作为氢能装备智能制造解决方案服务商，华工激光持续加码工艺创新与产线技术研发。

我们提供从半自动到全自动的柔性化生产方案，客户可以根据自己的需求选择。我们的目标，就是支撑电解槽制造从MW级向GW级高一致性、标准化的跨越。

——华工激光氢能产品线负责人

程英

从天合元氢的标杆案例出发，华工激光期盼与更多志同道合的客户携手，打造更多可参考、可复制的自动化、智能化项目，打通碱性电解槽大规模量产的制造壁垒，共同奔赴氢能产业高质量发展的长远未来！

关于华工激光

华工激光是中国激光工业化应用的开创者、引领者，全球激光加工解决方案权威提供商。我们全面布局激光智能装备、量测与自动化产线、智慧工厂建设，为智能制造提供整体解决方案。

我们深刻把握制造业发展趋势，从精密微纳激光装备到超高功率激光装备，为您提供包括全功率系列的 激光切割 装备、 激光焊接 装备、 激光清洗 装备、 激光标记 装备、 激光热处理 装备、 激光3D打印 装备、 激光打孔 装备、 检测 装备、激光器及各类配套器件、 激光加工 专用装备等产品及 解决方案。