還不知道燃料電池空壓機(jī)，你OUT了

更新時(shí)間：2021-04-15

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空氣壓縮機(jī)作為氫燃料電池的關(guān)鍵部件，是保證燃料電池高效可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。根據(jù)適配電堆功率及流量等參數(shù)的不同，目前空壓機(jī)有以下系列：DK300系列、DK400系列、DK600、DKX系列等。

基本特性
空壓機(jī)在做功過(guò)程中，效率、進(jìn)出壓縮比是性能的重要指標(biāo)，使用在燃料電池上，空壓機(jī)需要具備以下特性：
(1)無(wú)油。潤(rùn)滑油膜覆蓋質(zhì)子交換膜和催化劑會(huì)隔絕氫氧電化學(xué)反應(yīng)。
(2)小型化及輕量化。汽車(chē)內(nèi)部空間有限，要提高空壓機(jī)的壓縮能力，可以通過(guò)增加容積或者增加軸承轉(zhuǎn)速兩種方式，小型化高轉(zhuǎn)速是大勢(shì)所趨。
(3)低噪聲。目前國(guó)內(nèi)很多車(chē)輛的噪聲較大和空壓機(jī)密切相關(guān)，噪聲源主要來(lái)自于空氣與管道之間的摩擦以及空壓機(jī)高機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音及轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音。
(4)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。車(chē)用動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)從“氫電鋰電混合”走向氫電全功率驅(qū)動(dòng)，空壓機(jī)需要在每個(gè)工況下都能及時(shí)提供壓縮空氣。
從目前市場(chǎng)情況來(lái)說(shuō)，有抱負(fù)的主機(jī)廠面臨大的問(wèn)題就是降成本，考慮到開(kāi)發(fā)成本、市場(chǎng)規(guī)模和管理等綜合因素，離心式空壓機(jī)的成本高，但由于其結(jié)構(gòu)緊密、體積小、物理結(jié)構(gòu)的決定，在未來(lái)大批量條件下，其成本下降空間大。
(6)材料要求高。為了達(dá)到壓縮機(jī)低成本、低噪聲、耐久性的目的，必須為壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件開(kāi)發(fā)低成本、穩(wěn)定的摩擦性能和耐磨性的涂層和材料。
根據(jù)燃料電池的空氣進(jìn)氣壓力，可分為低壓(30 kPa)、中壓(60～100 kPa)和高壓(150～300 kPa)燃料電池。低壓燃料電池一般用于通信電源、備用電源、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域；中壓燃料電池一般應(yīng)用于客車(chē)、物流車(chē)等交通領(lǐng)域；乘用車(chē)一般配置的燃料電池是高壓的。
由于不同的燃料電池系統(tǒng)所需性能要求不盡相同，在選型上需要考慮到喘振線距離、超負(fù)荷工況余量、環(huán)境溫度、供電電壓、預(yù)充、通信、噪聲、冷卻等因素的影響。目前常用的空壓機(jī)類(lèi)型有離心式、羅茨式、螺桿式3種。
另一方面，對(duì)于氫燃料電池來(lái)說(shuō)，由于質(zhì)子交換膜需要保持良好的工作特性，這就要求供氣系統(tǒng)供給燃料電池堆的壓縮空氣必須干凈，因此，對(duì)空壓機(jī)技術(shù)要求十分高。