導讀:氫能和燃料電池產業發展正迎來新的風口……

截至目前,我國有超過25個城市宣稱,正在進行氫能和燃料電池的產業佈局,部分城市還公佈了未來發展的產業規劃,並稱政府將對氫能和燃料電池產業給予大力的政策扶持。一時間,城市之間爭奪氫能產業制高點的戰爭正在打響。

中國工程院院士、燃料電池技術專家衣寶廉認為,政府發展氫能產業的熱情,一方面讓中國成了全球的焦點之一,使得人才、資金和技術不斷向中國聚集,有利於推動氫能和燃料電池產業的發展。另一方面,城市之間的競爭在加劇,可能會導致這一產業低端重複性建設問題重現,未來可能會走其他製造業的老路。

而長期以來,燃料電池系統成本居高不下,原因之一就是空壓機等核心部件需要進口,明天氫能王朝雲曾經提到,進口一臺空壓機需要18~23萬,自己進行小批量試製,只需要3萬元。因此,空壓機的國產化問題一直倍受關注。

近日,衣寶廉院士在採訪中提到:「過去真正的燃料電池空壓機我國一家也沒有,現在國內已經有了8家,價格也大幅下降。因此,這對於中國燃料電池產業化發展起到了推動作用。」

燃料電池空壓機是什麼

典型的燃料電池空氣供應系統由空氣過濾器、空壓機、電機、中冷器、增濕器和膨脹機等組成。其中,空壓機由電機和膨脹機共同驅動。

空壓機的作用是對空氣進行增壓,根據電堆的輸出功率,為燃料電池提供足夠壓力和流量的乾淨空氣,滿足燃料電池對氧氣的需求。如果將電堆比喻為燃料電池發動機的「心臟」,那麼空壓機就是「肺」,只有具備強大的肺功能,才能保證心臟的穩定工作。

另一方面,空壓機也是燃料電池主要的噪音源、振動源,動靜之大與安靜的電堆形成了鮮明對比,其性能直接影響乘坐的舒適性。在空氣供應系統中,空氣的壓力、溫度、濕度、流量、潔凈程度對燃料電池系統的性能,成本和尺寸等有很大的影響,同時空壓機還是個「電老虎」,其所需電量佔據了附件所需電量的80%。

因此,空壓機被認為是電堆外最重要的關鍵零部件之一,設計一個性能優越並能與燃料電池進行良好匹配的壓縮機,對於燃料電池的發展至關重要。目前廣泛應用的工業壓縮機難以滿足燃料電池用空壓機在雜訊、振動、能耗、過濾、尺寸等方面的要求。

一般認為,適用於燃料電池的空壓機需要滿足以下要求:

(1)清潔。空壓機傳輸的空氣必須是清潔的,防止電堆中毒,因此對過濾器有較高要求,同時需要採用水潤滑軸承或空氣軸承,防止潤滑油對空氣造成二次污染;

(2)低功耗。空壓機能耗約佔燃料電池輸出功率的20~30%,直接影響著燃料電池系統的功率輸出;

(3)小尺寸。車內空間有限,小尺寸空壓機有利於燃料電池系統的佈置;

(4)低雜訊、低振動。空壓機是燃料電池系統主要的雜訊源和振動源;

(5)動態響應快。車輛行駛工況複雜,空壓機要及時響應燃料電池系統的功率變化,控制空氣的流量、壓力。

常用的空壓機類型有滑片式、螺桿式、離心式、渦旋式和羅茨式空壓機等,根據不同燃料電池系統,選用不同類型的空壓機。

在2015年左右,無油潤滑雙渦圈渦旋式空壓機由於具備效率高、雜訊低、結構簡單、質量輕、可靠性高等特點,被認為是適合用於燃料電池的空壓機形式,目前已被日本豐田(Toyota)、

國內燃料電池空壓機廠家

1、福建雪人股份有限公司

雪人股份曾公告表示,已佈局燃料電池空壓機業務。目前公司已向宇通客車、東風汽車等提供空氣壓縮機 ,並在河南新鄉與重慶投資建設了產業園。

2、上海漢鍾精機股份有限公司

漢鍾精機曾公告表示,公司已研發出應用於燃料電池產業的空氣壓縮機產品,目前正和下游積極配合,處於測試階段。

3、江蘇金通靈氫能機械科技有限公司

2018年10月,金通靈全資子公司江蘇金通靈氫能機械科技有限公司與江蘇如皋經開區簽訂《氫能源產業投資項目合作框架性協議書》,規劃總投資4.5億元,在如皋經開區氫能產業園區投建「燃料電池空氣壓縮機和氫能備用電源的研發製造」、「如皋氫燃料電池產業園智慧能源島」、「如皋加氫站」、「年產2000萬立方的生物質制氫項目」、「壓縮空氣站」系列項目。

4、嘉興德燃動力系統公司

2018年8月,嘉興德燃動力系統公司在浙江嘉興總部首次發布了公司自主研發的兩款燃料電池專用空壓機,為車用15-50kW燃料電池發動機系統量身打造,其型號分別為FAC-40-D和FAC-50-D。

5、北京伯肯節能科技股份有限公司

2018年7月,北京伯肯節能科技股份有限公司和美國伯肯公司共同首度展出自主研發的世界一流的高效無油空氣懸浮離心空壓機產品。

6、廣東廣順新能源動力科技有限公司

廣順新能源與上汽集團、新源動力、同濟大學、清華大學等單位合作,已經完成了第一、二代產品的開發,正開發第三代產品。其中,公司第二代產品與上汽榮威750及950燃料電池車配套。

7、毅合捷汽車科技股份有限公司

毅合捷投資1億元,引進英國艾瑞斯科技先進技術,在無錫建立具有國際化水平的燃料電池專用離心式空壓機生產工廠,同時將建設中國第一家燃料電池空壓機性能和耐久實驗中心。

8、國家電力投資集團有限公司

國電投總經理江毅透露,集團在氫燃料電池開發領域獲重大突破,其中就包括空壓機,據其表述,該集團已經實現燃料電池全產業鏈完全自主化。


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