氫燃料電池系統(tǒng)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(tǒng)構(gòu)成。在空氣供應子系統(tǒng)中，空壓機是目前技術門檻較高，對電堆的電壓輸出及發(fā)動機的功率輸出影響較大的產(chǎn)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(nèi)，利用離心升壓作用和降速擴壓作用，將機械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能。從目前國內(nèi)外燃料電池空壓機的開發(fā)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(chǎn)業(yè)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(tǒng)、核心材料、關鍵零部件、設備及氫氣制儲運等產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的超500位企業(yè)高層將共聚一堂，圍繞產(chǎn)品技術、行業(yè)發(fā)展趨勢及企業(yè)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(jīng)理吳瑞峰發(fā)表題為“燃料電池用空氣懸浮離心壓縮機技術研發(fā)難點及未來發(fā)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(fā)難點及未來發(fā)展趨勢展開。

濰坊富源增壓器有限公司總經(jīng)理吳瑞峰

吳瑞峰表示，目前離心式空氣壓縮機的研發(fā)技術難點體現(xiàn)在高速電機、軸承系統(tǒng)、高性能壓氣機和高性能電驅(qū)系統(tǒng)四個方面。其中，高速電機要求轉(zhuǎn)速高達90000-150000rpm，甚至更高；同時，由于系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)效率有影響。

“高速電機需要高頻驅(qū)動器，技術路線目前有IGBT方式和MOS管驅(qū)動方式。IGBT驅(qū)動方式能夠滿足目前轉(zhuǎn)速驅(qū)動需求，是目前國內(nèi)技術相對成熟的一種驅(qū)動方式，但體積大、緊湊性不夠，也無法滿足更高轉(zhuǎn)速需求；MOS管驅(qū)動方式具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、能夠滿足更高轉(zhuǎn)速要求的特點，但國內(nèi)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(fā)展趨勢，吳瑞峰認為，未來離心空氣壓縮機的中控制系統(tǒng)與主機系統(tǒng)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。