【壓縮機網(wǎng)】隨著(zhù)能源匱乏和環(huán)境破壞問(wèn)題的日益凸顯，燃料電池技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過(guò)電極反應直接轉換為電能的裝置，其化學(xué)反應產(chǎn)物主要是水，實(shí)現真正的零污染。同時(shí)，由于不受卡諾循環(huán)的限制，能量轉換效率可達到60%~80%。燃料電池具備高效率、無(wú)污染、使用性廣、低噪音等特點(diǎn)，被認為是未來(lái)最有可能替代傳統內燃機的汽車(chē)動(dòng)力源。

　　在氫燃料電池行業(yè)的關(guān)注度上漲的同時(shí)，空壓機市場(chǎng)也逐漸火熱。燃料電池車(chē)用空氣壓縮機可以為燃料電池的陰極反應提供高壓空氣，其性能好壞直接影響燃料電池系統的性能?？諝?a href="http://www.668qz.com" target="_blank" class="keylink">壓縮機是車(chē)用燃料電池陰極供氣系統的重要部件，通過(guò)對進(jìn)堆空氣進(jìn)行增壓，可以提高燃料電池的功率密度和效率，減小燃料電池系統的尺寸。但空壓機的寄生功耗很大，約占燃料電池輔助功耗的80%，其性能直接影響燃料電池系統的效率、緊湊性和水平衡特性。因此，各國的燃料電池項目對空壓機的研究都非常的重視。

　　燃料電池用空氣壓縮機：空氣循環(huán)系統的關(guān)鍵部件

　　典型的燃料電池空氣供應系統由空氣過(guò)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(dòng)。根據電堆的輸出功率，為燃料電池提供所需壓力和流量的干凈空氣。在空氣供應系統中，空氣的壓力和流量對燃料電池系統的性能(能量密度、系統效率、水平衡和熱損失)，成本和電堆的尺寸等有很大的影響。高壓燃料電池系統不僅能提高電堆的效率和功率密度，同時(shí)還能夠改善系統的水平衡。

　　為實(shí)現較高的能量轉換效率，燃料電池內部的化學(xué)反應對空氣的溫度、濕度壓力和流量等參數有著(zhù)嚴格的要求。但目前廣泛應用的工業(yè)壓縮機無(wú)法滿(mǎn)足燃料電池對空氣的要求。因此設計一個(gè)性能優(yōu)越并能很好地與燃料電池系統進(jìn)行匹配的壓縮機，對于燃料電池的發(fā)展至關(guān)重要。

　　適用于燃料電池的空壓機需要滿(mǎn)足以下六項要求：

　　無(wú)油。潤滑油會(huì )使電堆發(fā)生中毒，因此空壓機需要采用水潤滑軸承或空氣軸承;

　　高效?？諌簷C的寄生功率巨大，其效率直接影響著(zhù)燃料電池系統的性能;

　　小型化和低成本。燃料電池受其功率密度和成本的限制，小型化和低成本有助于燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化;

　　低噪聲?？諌簷C是燃料電池系統最大的噪聲源之一，空壓機的噪聲必須被控制;

　　喘振線(xiàn)在小流量區?？梢詫?shí)現燃料電池在小流量高壓比工況下高效地行;

　　良好的動(dòng)態(tài)響應能力。當需求功率發(fā)生變化時(shí)，空氣流量和壓力需進(jìn)行無(wú)延遲地進(jìn)行調整，以跟蹤輸出功率的變化。

　　空氣壓縮機市場(chǎng)發(fā)展：國內持續升溫，離心式空壓機成為主流選擇

　　空氣壓縮機可以有效提高發(fā)電效率降低燃料成本。燃料電池系統用空壓機主要有離心式、羅茨式、螺桿式三種類(lèi)型。根據《車(chē)用燃料電池專(zhuān)用空壓機的現狀分析》，螺桿式空壓機的優(yōu)點(diǎn)是壓力/流量可以靈活調整、啟停方便、安裝簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是噪聲大、體積大、質(zhì)量重和價(jià)格高，已在美國GM、Plug Power、加拿大Ballard 等公司的燃料電池系統中采用。渦輪式空壓機容積效率較高，壓力與氣量連續可調，但尺寸和重量較大，本田和現代等公司已定制開(kāi)發(fā)了空氣軸承的渦輪式空壓機。目前，國內已經(jīng)完成30kW級實(shí)車(chē)驗證，國際一流水平已經(jīng)完成100kW級實(shí)車(chē)驗證。

　　我國的空氣壓縮機行業(yè)的市場(chǎng)增長(cháng)迅速。根據前瞻研究院2015年數據，空壓機市場(chǎng)規模均為8%以上的增速增長(cháng)，2010-2011年增長(cháng)率甚至超過(guò)了28%，市場(chǎng)規模擴張迅速。根據高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)2021年8月調研數據，2018-2020年氫燃料電池空壓機出貨量分別為1800臺、3790臺、4068臺，2021年上半年出貨量超2000臺。

　　從國內空氣壓縮機行業(yè)銷(xiāo)售額來(lái)看，空氣壓縮機市場(chǎng)規模將突破600億元。根據公開(kāi)資料統計，2015年我國空氣壓縮機行業(yè)收入規模為462.66億元，2020年市場(chǎng)銷(xiāo)售額達到583.36億元行業(yè)整體呈現上升態(tài)勢，平均增速為4%左右。相關(guān)機構預測，2021年空壓機市場(chǎng)規?？梢赃_到605.54億元。

　　2022冬奧會(huì )帶動(dòng)氫能熱潮，隨著(zhù)氫能市場(chǎng)持續升溫與政策支持，預計空氣壓縮機市場(chǎng)規模會(huì )持續增長(cháng)。

　　當前，國內離心式空壓機成為主流選擇。根據公開(kāi)資料數據，國內離心式空壓機份額由29%增長(cháng)到95%，市場(chǎng)占比增長(cháng)超3倍。在此趨勢下，空壓機市場(chǎng)主要以離心式空壓機為主，尤其是順應氫燃料電池大功率發(fā)展趨勢的雙極增壓離心式空壓機。從技術(shù)層面分析，由于離心式空壓機在效率、噪音、體積、無(wú)油、功率密度等方面具有良好的綜合效果，故隨燃料電池系統功率的快速上升，離心式空壓機已逐漸成為市場(chǎng)上的主流選擇。在空氣壓縮機的關(guān)鍵部件中，軸承、電機是瓶頸技術(shù)，低成本、耐摩擦的涂層材料也是開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。