A Cixi, nella provincia cinese dello Zhejiang, il gruppo Palcan ha avviato una linea completamente automatizzata per l’assemblaggio degli stack di celle a combustibile, intervenendo su uno dei nodi più critici del settore, ovvero la gestione industriale di componenti sottili, costosi e altamente sensibili, in ambiente umido.
Il sito produttivo, esteso su circa 133.500 metri quadrati, integra linee automatizzate per piastre bipolari, membrane elettrodo (MEA), assemblaggio degli stack e sistemi a celle a combustibile ad alta temperatura. L’obiettivo è quello di portare a scala industriale una tecnologia che, per sua natura, richiede precisione elevata e condizioni di processo controllate.
La complessità si concentra soprattutto nella manipolazione dei materiali. Ogni stack è composto da un numero elevato di elementi sottili, come fogli in carta di carbonio e film polimerici, che presentano superfici delicate e tolleranze ridotte. In questo contesto, la robotica assume un ruolo strutturale.
Nella fase di assemblaggio dei MEA, un robot a sei assi Stäubli TX2-90 gestisce il trasferimento dei fogli dopo le operazioni di taglio, deposizione e sinterizzazione. “I fogli in carta di carbonio, dopo le lavorazioni preliminari, vengono posizionati con precisione nella stazione di assemblaggio tramite robot”, spiega Liu Zhikang, responsabile della linea produttiva del sito.
Una criticità ulteriore riguarda la gestione dei film in PBI, che devono essere trattati in ambienti fortemente acidi senza compromettere l’integrità delle apparecchiature. Per questa applicazione viene impiegato un robot SCARA TS2-80 HE, progettato per operare in ambienti umidi e chimicamente aggressivi, grazie a una struttura sigillata che impedisce la penetrazione di liquidi e agenti corrosivi.
Durante la fase di impilamento, un secondo robot TX2-90 trasferisce il pacchetto MEA verso il sistema di taglio laser, mantenendo elevati standard di precisione e dinamica. Il processo prosegue con l’assemblaggio dello stack, affidato a due robot SCARA TS2-80, che operano con tempi ciclo di 0,8 secondi e precisioni nell’ordine dei ±0,01 mm.
«La combinazione tra velocità e accuratezza consente di completare uno stack in circa un’ora, nonostante l’elevato numero di componenti coinvolti – sottolinea Liu Zhikang – Le linee rappresentano un riferimento per il settore: i robot operano in ambienti acidi, con elevata velocità e precisione, garantendo disponibilità e scalabilità”.
La linea, sviluppata da un system integrator specializzato in impianti per celle a combustibile e batterie, è progettata per una crescita progressiva della capacità produttiva, con un target di 50.000 unità annue.
Il valore dell’impianto non risiede solo nell’automazione, ma nella capacità di operare in condizioni ambientali critiche mantenendo stabilità e ripetibilità del processo. L’esperienza maturata a Cixi ha già avviato una seconda fase industriale. Il gruppo sta sviluppando un nuovo sito a Nanning, nella regione del Guangxi, con una capacità prevista di 12 GW annui. Anche in questo caso, la robotica Stäubli sarà parte integrante dell’architettura produttiva.