潍坊富源吴瑞峰:离心式空压机研发难点及未来发展趋势

2019-11-28      1616 次浏览

氢燃料电池系统主要由电堆、空气供应、氢气供应、热管理及水管理等五个子系统构成。在空气供应子系统中,空压机是目前技术门槛较高,对电堆的电压输出及发动机的功率输出影响较大的产品之一。常见的空压机类型有罗茨式、涡旋式、螺杆式与离心式等。


其中,离心式空压机在功率密度、效率和噪声等方面具有最好的总体效果,被视为未来最有前途的空气压缩方式之一。其主要工作原理为通过叶轮对气体做功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转化为气体的压力能。从目前国内外燃料电池空压机的开发方向来看,离心式空压机将是今后的主流方向。


7月3-4日,以“风口上起舞,刀口上前行”为主题的“2019高工氢电产业高峰论坛”在上海浦东嘉里大酒店3楼浦东厅盛大举办,来自车企、电堆及系统、核心材料、关键零部件、设备及氢气制储运等产业链各个环节的超500位企业高层将共聚一堂,围绕产品技术、行业发展趋势及企业应对策略展开深度探讨交流。


在7月4日会议上,潍坊富源增压器有限公司(下称“潍坊富源”)总经理吴瑞峰发表题为“燃料电池用空气悬浮离心压缩机技术研发难点及未来发展趋势”的主题演讲,围绕燃料电池空气悬浮离心压缩机技术研发难点及未来发展趋势展开。


潍坊富源增压器有限公司总经理吴瑞峰


吴瑞峰表示,目前离心式空气压缩机的研发技术难点体现在高速电机、轴承系统、高性能压气机和高性能电驱系统四个方面。其中,高速电机要求转速高达90000-150000rpm,甚至更高;同时,由于系统布置的紧凑性要求,对电机本体体积要求比较小,给电机冷却系统设计带来困难;高速电机效率直接影响压缩机效率,同时也对燃料电池系统效率有影响。


“高速电机需要高频驱动器,技术路线目前有IGBT方式和MOS管驱动方式。IGBT驱动方式能够满足目前转速驱动需求,是目前国内技术相对成熟的一种驱动方式,但体积大、紧凑性不够,也无法满足更高转速需求;MOS管驱动方式具有结构紧凑、成本低、能够满足更高转速要求的特点,但国内技术成熟度相对较低,目前仍处于实验测试阶段。”吴瑞峰说道。


针对离心式空气压缩机发展趋势,吴瑞峰认为,未来离心空气压缩机的中控制系统与主机系统将集合在一起,同时进行集成的还有涡轮端,以此进行能量回收,提高效率。


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