【壓縮機網(wǎng)】高工氫電：勢加透博成立于2011年，擁有8年的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗及深厚的市場(chǎng)認知，請問(wèn)公司氫燃料電池空壓機核心技術(shù)體現在哪些方面？該產(chǎn)品是否有實(shí)際應用案例可供參考？

 

　　張學(xué)鋒：勢加透博一直扎根高端葉輪機械的研制服務(wù)，經(jīng)過(guò)8年歷練，已經(jīng)成為行業(yè)的領(lǐng)先品牌。自2016年起，公司經(jīng)過(guò)充分調研，立項投入燃料電池無(wú)油離心空壓機的研制，這是公司投入了大量精力的自主研發(fā)產(chǎn)業(yè)化項目。

 

　　近三年的時(shí)間里，公司突破了高效低比轉速壓氣機、動(dòng)壓氣浮軸承、高速電機及高頻控制等核心關(guān)鍵技術(shù)壁壘，成功研發(fā)了XT-FCC系列氣懸浮空壓機（產(chǎn)品系列可完美覆蓋30-150kW電堆的潔凈供氣系統需求）。

 

　　我們的首批樣機“XT-FCC300先鋒1號”已經(jīng)交付客戶(hù)進(jìn)行系統匹配和性能評估測試，獲得高度評價(jià)。作為一家有著(zhù)正向開(kāi)發(fā)能力的公司，我們能夠最大程度滿(mǎn)足客戶(hù)同步開(kāi)發(fā)需求和系統最優(yōu)性能匹配。

 

 

　　高工氫電：作為氫燃料電池系統核心部件之一，空壓機必須滿(mǎn)足哪些技術(shù)需求才能真正適用在燃料電池當中？

 

　　張學(xué)鋒：為實(shí)現盡量高的能量轉換效率，燃料電池內部的電化學(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)足燃料電池對供氣特性的要求。因此設計開(kāi)發(fā)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，對于燃料電池的性能提升和產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

 

　　如果說(shuō)電堆是燃料電池動(dòng)力系統的心臟，那無(wú)油空壓機就是強勁的肺，是燃料電池系統非常重要的組成部分。“心-肺功能”基本決定了燃料電池的技術(shù)水平和性能指標。

 

　　我們始終認為燃料電池空壓機不同于常規空壓機，也有別于傳統發(fā)動(dòng)機的電子增壓器，它應該是一個(gè)新物種，適用于燃料電池的空壓機需要滿(mǎn)足絕對無(wú)油、低噪聲、高可靠性、高效、小型化、工作范圍寬、良好的動(dòng)態(tài)響應能力、良好的熱管理、低成本等諸多嚴苛要求。

 

　　高工氫電：氫燃料電池系統核心部件空壓機設計存在哪些難點(diǎn)？

 

　　張學(xué)鋒：離心式空壓機是氫燃料電池的核心零部件，其代表了空壓機行業(yè)的最高水平，涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、傳熱學(xué)、振動(dòng)力學(xué)、機械、電機、電控、材料以及高精加工等眾多學(xué)科。

 

　　空壓機研發(fā)不僅需要攻克多個(gè)單項技術(shù)，而且需要集成這些單項技術(shù)，使得機組安全高效的運行。這些單項技術(shù)包括:高效寬范圍的離心式空壓機氣動(dòng)設計與加工、彈性箔片式動(dòng)壓氣浮軸承設計和制造、超高速電機設計和制造、超高頻永磁同步電機控制器設計;集成技術(shù)包括熱管理設計與高速轉子轉子動(dòng)力學(xué)設計與分析等。

 

　　作為一家為100多家企業(yè)（包括航空航天動(dòng)力）提供過(guò)設計咨詢(xún)服務(wù)的葉輪機械的研制服務(wù)公司，目前我們已經(jīng)完全掌握了壓氣機的設計與制造、氣浮軸承的設計與制造和超高速電機的設計與制造。

 

　　而且我們與供應商一起定制開(kāi)發(fā)的永磁同步電機高頻控制器，可以很好地匹配各種機型。此外，每個(gè)部件設計都存在相應的技術(shù)挑戰，需要我們去思考如何權衡利弊，把這些核心部件有效地整合在一起，這需要多學(xué)科領(lǐng)域非常豐富的工程技術(shù)積累和權衡，比如如何在實(shí)現小型化的基礎上，又不犧牲太多的性能和工況范圍。這些研發(fā)突破和優(yōu)化迭代都是在勢加透博多年高端研發(fā)經(jīng)驗積累的基礎上，團隊通過(guò)長(cháng)時(shí)間攻堅克難實(shí)現的。

 

　　三年來(lái)，勢加透博空壓機始終堅持走高速直驅離心技術(shù)路線(xiàn)?，F在回過(guò)頭來(lái)看，我們的技術(shù)路線(xiàn)選擇是非常正確的。大部分部件包括軸承、電機和控制器等都能夠在國內制造和生產(chǎn)，我們在產(chǎn)業(yè)化降低成本上的優(yōu)勢是比較明顯的。

 

　　因為每家客戶(hù)的系統設計各不相同，唯有把空壓機與系統的最佳匹配定制設計做好，才能實(shí)現燃料電池系統性能達到最佳。為此，我們在系列化設計時(shí)規劃了獨特的XT-FCC技術(shù)架構，在統一底層技術(shù)和設計架構之上，有非常靈活的擴展性和定制性。這個(gè)設計構想類(lèi)似于GELeapX航空發(fā)動(dòng)機，同樣產(chǎn)品技術(shù)架構，為了匹配不同飛機客戶(hù)系統性能需求，衍生出來(lái)LeapA（空客）、LeapB（波音）、LeapC（中國商飛）幾個(gè)重要客戶(hù)型號。

 

　　勢加透博作為具備極強正向開(kāi)發(fā)能力的團隊，正可充分發(fā)揮我們的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，與我們的客戶(hù)緊密協(xié)同研發(fā)，在XT-FCC技術(shù)架構上共同快速研發(fā)拿出重點(diǎn)客戶(hù)專(zhuān)屬定制的產(chǎn)品版本，以達到不同客戶(hù)對系統性能的極致需求，同時(shí)這也有助于燃料電池系統客戶(hù)建立起他們各自的競爭優(yōu)勢和技術(shù)壁壘。

 

　　高工氫電：產(chǎn)品研發(fā)對原材料是否有所考究？

 

　　張學(xué)鋒：采用合適的原材料是實(shí)現產(chǎn)品設計意圖的基礎。在機械結構部件方面，作為面向車(chē)用行業(yè)的產(chǎn)品定位，我們優(yōu)先選用車(chē)用體系的原材料、供應鏈和質(zhì)量管理體系。針對某些關(guān)鍵零部件，我們也會(huì )選擇航空級的材料，比如高溫合金。

 

　　同時(shí)我們也在嘗試用一些新型材料，以進(jìn)一步提升產(chǎn)品性能，目前不同方案路線(xiàn)正在并行測試優(yōu)化中。勢加透博團隊具有非常深厚的航空動(dòng)力研發(fā)和制造服務(wù)背景，在高端研制服務(wù)項目的工程技術(shù)經(jīng)驗積累能夠跨界應用到車(chē)用領(lǐng)域。

 

　　高工氫電：截至目前，勢加透博空壓機市場(chǎng)拓展情況如何？

 

　　張學(xué)鋒：我們的市場(chǎng)定位很清晰：1、始終保持技術(shù)引領(lǐng)，以扎實(shí)而持續的研發(fā)能力，做到性能指標業(yè)界No.1；2、緊隨行業(yè)發(fā)展需求做好我們的成本控制，不再讓行業(yè)被國外品牌卡脖子；3、打造最專(zhuān)業(yè)的服務(wù)團隊，經(jīng)過(guò)幾年創(chuàng )業(yè)發(fā)展，我們目前在北京、上海、成都、西安、江蘇如皋都建立了我們的團隊和基地，可實(shí)現快速交付、即時(shí)服務(wù)。

 

　　2019年應該是我們市場(chǎng)開(kāi)始放量的一年，我們會(huì )緊跟行業(yè)客戶(hù)需求，來(lái)配置我們的產(chǎn)能計劃。某種程度上，我們產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量主要還取決于國家政策的升級動(dòng)態(tài)，以及行業(yè)客戶(hù)對中高壓燃料電池系統研發(fā)和產(chǎn)品化的進(jìn)展。

 

　　高工氫電：目前市場(chǎng)上主流的空壓機類(lèi)型都有哪些？預計未來(lái)哪種類(lèi)型能夠占據較大的市場(chǎng)份額？

 

　　張學(xué)鋒：空壓機是燃料電池系統空氣供應系統的重要部件，針對不同的燃料電池系統的性能需求，往往需要不同的空氣壓縮機與其匹配，常用的空壓機類(lèi)型有螺桿式、離心式、渦旋式和羅茨式空壓機等。

 

　　離心式壓縮機在功率密度、效率、噪聲等方面具有最好的綜合效果，被認為是最有前途的空氣增壓方式之一。從目前國內外的研究發(fā)展方向來(lái)看，離心式空氣壓縮機將是今后主流的發(fā)展方向。同時(shí)，隨著(zhù)燃料電池系統對空氣供應系統性能要求的提高，離心式空壓機與渦輪匹配工作勢必將成為燃料電池用空壓機未來(lái)發(fā)展的主要趨勢。

 

　　但離心式空壓機在低流量時(shí)會(huì )發(fā)生喘振現象，這將嚴重影響系統的性能和空壓機的使用壽命。勢加透博開(kāi)發(fā)的離心式空壓機具有更寬的穩定運行范圍，在小流量工況下，可以實(shí)現更大的壓力升高率，有利于空壓機在低流量高壓比工況下正常運行而不發(fā)生喘振。

 

　　高工氫電：相較于國外的空壓機產(chǎn)品，國內產(chǎn)品與其差距體現在哪些地方？分別需要從哪些方面進(jìn)行突破？

 

　　張學(xué)鋒：目前世界范圍內，尚未有完全成熟的、完全滿(mǎn)足用戶(hù)要求的產(chǎn)品。國外的某些廠(chǎng)家起步稍早，國內外空壓機技術(shù)水平有一定的距離，但這個(gè)距離是我們可以努力追上的。

 

　　我們“XT-FCC300先鋒1號”客戶(hù)評測的結果數據已經(jīng)表明，產(chǎn)品性能在很多方面已經(jīng)超過(guò)國外競品。國外產(chǎn)品也不是完美的，在核心技術(shù)的突破上，其實(shí)國內外面臨同樣的挑戰和問(wèn)題。隨著(zhù)中國市場(chǎng)的大力發(fā)展，我們相信中國品牌在很多方面反而更具優(yōu)勢，我們非常堅定地相信一定會(huì )有中國品牌在這個(gè)領(lǐng)域賽馬勝出。

 

　　在這樣的背景下，我們應該抓住難得機會(huì )，充分發(fā)揮自己獨特技術(shù)優(yōu)勢，扎實(shí)做好如下幾方面工作：緊密與動(dòng)力系統協(xié)同研發(fā)，需求牽引、技術(shù)推動(dòng)；多學(xué)科跨界應用，產(chǎn)學(xué)研緊密合作；腳踏實(shí)地往前沖，不斷積累產(chǎn)品研發(fā)數據。

 

　　高工氫電：據了解，現階段是空壓機的市場(chǎng)導入期，也是空壓機制造商進(jìn)入氫燃料電池市場(chǎng)的機會(huì )，對此您有怎樣的看法？

 

　　張學(xué)鋒：我們期待更多國內有實(shí)力和優(yōu)質(zhì)的企業(yè)加入這個(gè)市場(chǎng)。有良性的競爭才有行業(yè)的可持續發(fā)展和技術(shù)升級，共同促進(jìn)燃料電池產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。