丰田第二代Mirai燃料电池堆的生产工艺流程

丰田在研发第二代Mirai燃料电池堆时，旨在通过提升产能来助推燃料电池汽车的广泛应用。为实现这一宏伟目标，需要引入全新的大规模快速生产技术，这些技术包括迅速加工与快速检测，其效率至少要达到第一代Mirai燃料电池堆生产技术的十倍以上。

丰田第二代Mirai所使用的燃料电池堆如图1所示，这个堆由330片单电池串联组合而成（详见图2）。这款新型燃料电池堆的额定功率高达128kW，展现了出色的性能。

燃料电池堆的制造过程如图3所示。首先，在质子交换膜的两侧涂抹催化剂与离聚物的混合物，形成关键的催化层。随后，对气体扩散层基材进行疏水处理，以确保稳定供应发电所需的气体和电子，同时有效排放产生的水分。最后，将这些组件与催化层外部相连接，并紧密放置于双极板之间，从而构成完整的单电池。

在制造双极板之前，基材会经历一系列表面处理，以提升其导电和防腐能力，随后通过冲压成型。而在组成燃料电池堆之前，每一片单电池都会经过严格的性能测试。

燃料电池堆由众多单电池串联而成，其整体性能往往受制于性能最差的那一片，类似于“木桶效应”。因此，在生产过程中必须严加把控，以防因个别不良单电池而影响整个堆的性能。