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濰坊富源吳瑞峰:離心式空壓機研發難點及未來發展趨勢

鉅大LARGE  |  點擊量:1834次  |  2019年11月28日  

氫燃料電池系統主要由電堆、空氣供應、氫氣供應、熱管理及水管理等五個子系統構成。在空氣供應子系統中,空壓機是目前技術門檻較高,對電堆的電壓輸出及發動機的功率輸出影響較大的產品之一。常見的空壓機類型有羅茨式、渦旋式、螺桿式與離心式等。


其中,離心式空壓機在功率密度、效率和噪聲等方面具有最好的總體效果,被視為未來最有前途的空氣壓縮方式之一。其主要工作原理為通過葉輪對氣體做功,在葉輪和擴壓器的流道內,利用離心升壓作用和降速擴壓作用,將機械能轉化為氣體的壓力能。從目前國內外燃料電池空壓機的開發方向來看,離心式空壓機將是今后的主流方向。


7月3-4日,以“風口上起舞,刀口上前行”為主題的“2019高工氫電產業高峰論壇”在上海浦東嘉里大酒店3樓浦東廳盛大舉辦,來自車企、電堆及系統、核心材料、關鍵零部件、設備及氫氣制儲運等產業鏈各個環節的超500位企業高層將共聚一堂,圍繞產品技術、行業發展趨勢及企業應對策略展開深度探討交流。


在7月4日會議上,濰坊富源增壓器有限公司(下稱“濰坊富源”)總經理吳瑞峰發表題為“燃料電池用空氣懸浮離心壓縮機技術研發難點及未來發展趨勢”的主題演講,圍繞燃料電池空氣懸浮離心壓縮機技術研發難點及未來發展趨勢展開。


濰坊富源增壓器有限公司總經理吳瑞峰


吳瑞峰表示,目前離心式空氣壓縮機的研發技術難點體現在高速電機、軸承系統、高性能壓氣機和高性能電驅系統四個方面。其中,高速電機要求轉速高達90000-150000rpm,甚至更高;同時,由于系統布置的緊湊性要求,對電機本體體積要求比較小,給電機冷卻系統設計帶來困難;高速電機效率直接影響壓縮機效率,同時也對燃料電池系統效率有影響。


“高速電機需要高頻驅動器,技術路線目前有IGBT方式和MOS管驅動方式。IGBT驅動方式能夠滿足目前轉速驅動需求,是目前國內技術相對成熟的一種驅動方式,但體積大、緊湊性不夠,也無法滿足更高轉速需求;MOS管驅動方式具有結構緊湊、成本低、能夠滿足更高轉速要求的特點,但國內技術成熟度相對較低,目前仍處于實驗測試階段。”吳瑞峰說道。


針對離心式空氣壓縮機發展趨勢,吳瑞峰認為,未來離心空氣壓縮機的中控制系統與主機系統將集合在一起,同時進行集成的還有渦輪端,以此進行能量回收,提高效率。


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