【壓縮機網(wǎng)】根據《“十三五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》，中國要系統推進(jìn)燃料電池汽車(chē)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，到2020年，實(shí)現燃料電池汽車(chē)批量生產(chǎn)和規?；痉稇?。

 

 

　　作為新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)之一，氫燃料電池汽車(chē)已經(jīng)在全球范圍內引發(fā)了關(guān)注。而從中國汽車(chē)市場(chǎng)來(lái)看，盡管目前新能源汽車(chē)銷(xiāo)量主要以純電動(dòng)汽車(chē)和插混車(chē)型的銷(xiāo)量為主，但在政策的支持以及成本、基礎設施等一系列制約因素逐步得到改善的情況之下，燃料電池汽車(chē)發(fā)展正在提速，并且已經(jīng)被默認為未來(lái)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的重點(diǎn)發(fā)展方向。

　　根據《“十三五”國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》，中國要系統推進(jìn)燃料電池汽車(chē)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，到2020年，實(shí)現燃料電池汽車(chē)批量生產(chǎn)和規?；痉稇??！豆澞芘c新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》更是明確提出，2020年、2025年和2030年，中國燃料電池汽車(chē)的發(fā)展目標分別為5000輛、5萬(wàn)輛以及百萬(wàn)輛。

　　來(lái)自渦輪增壓和電動(dòng)增壓的領(lǐng)導者蓋瑞特公司的高級創(chuàng )新技術(shù)總監Robert Cadle近日表示：“中國燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)正在變得火熱，在過(guò)去的兩年，特別是去年到今年，我們明顯感覺(jué)到，來(lái)和我們談燃料電池項目的客戶(hù)多了起來(lái)。除了有傳統造車(chē)和造發(fā)動(dòng)機的這些蓋瑞特已有的客戶(hù)之外，還有一些新出來(lái)的專(zhuān)門(mén)做燃料電池系統的企業(yè)客戶(hù)也在跟我們接觸。”

　　由此可見(jiàn)，隨著(zhù)燃料電池發(fā)展前景更加明朗，相關(guān)零部件供應商也將迎來(lái)新的需求以及機遇。而作為保證燃料電池高效可靠運行的關(guān)鍵設備，空氣壓縮機自然也將迎來(lái)更多的應用。不過(guò)，這一部件所帶來(lái)的挑戰并不小。

　　首先是技術(shù)挑戰。以電動(dòng)壓縮機為例，據Robert Cadle介紹，燃料電池汽車(chē)的電動(dòng)壓縮機和傳統增壓器相比，因為不接觸廢氣排放，在熱端對高溫材料耐用性方面降低了。但是除了這一點(diǎn)，其他方面的設計都是更加有挑戰的。“氫燃料空氣壓縮機里面的軸承和傳統增壓器軸承系統是完全不一樣的。傳統增壓器用的是浮動(dòng)軸承，它是用潤滑劑支撐的，油膜把它浮起來(lái)轉，另外用油把它的熱量帶走。但是燃料電池的發(fā)動(dòng)機不能有任何的油脂侵蝕，否則這個(gè)系統就要報廢了。另外，集成在增壓器中的電機有非常高的功率，所以它的發(fā)熱量更大，需要很好的冷卻技術(shù)設計。而且它上面還有很多敏感的電子部件，在發(fā)熱的狀態(tài)下要準確運行……”

　　總之，這一部件在軸承系統、電機控制、軟件、熱管理等方面都帶來(lái)了前所未有的挑戰。據了解，針對氫燃料電池汽車(chē)，蓋瑞特開(kāi)發(fā)了將電動(dòng)產(chǎn)品與傳統機械應用相結合的兩級電動(dòng)壓縮機創(chuàng )新技術(shù)，這一部件能夠支持燃料電池汽車(chē)達到103kW的最大功率。值得注意的是，通過(guò)采用空氣軸承，不僅實(shí)現了超低靜音，且杜絕了油脂污染。此外，通過(guò)緊湊型布置，幫助電池堆體積縮小了33%，實(shí)現發(fā)動(dòng)機罩內搭載燃料電池動(dòng)力系統。目前，蓋瑞特氫燃料電動(dòng)壓縮機已在本田汽車(chē)公司的Clarity氫燃料電池車(chē)上實(shí)現量產(chǎn)，幫助車(chē)輛實(shí)行750公里的續航里程，充滿(mǎn)電力只需要3分鐘。

　　相關(guān)資料顯示，中國以商用車(chē)為主的燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)突破了千輛。尤其是2017年，一共銷(xiāo)售了1098輛，從東北的遼寧，一直到廣東的佛山，包括長(cháng)三角的上海和江蘇如皋等地都已經(jīng)開(kāi)始了示范運行。國內氫能基礎設施建設加速進(jìn)行，到目前已經(jīng)在運行的加氫站有10座，在建的有20多座，氫能基礎設施也在加速推廣?？梢?jiàn)，中國在氫燃料電池方方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，然而不可否認的是，氫燃料電池汽車(chē)還面臨著(zhù)諸多因素的制約，尤其是成本方面的制約。

　　而這同樣意味著(zhù)，除了技術(shù)挑戰，氫燃料電池增壓技術(shù)亦面臨著(zhù)來(lái)自成本方面的考驗。針對此，Robert Cadle表示，接下來(lái)，氫燃料電池電動(dòng)壓縮機的目標是規模擴大、成本降低。“預計到2025年之后整個(gè)市場(chǎng)的量會(huì )達到幾十萬(wàn)臺的數量級，而隨著(zhù)整個(gè)市場(chǎng)的擴大，產(chǎn)量上去了，成本也有望隨之降低。屆時(shí)我們產(chǎn)品的成本有望降到現在第一代產(chǎn)品的十分之一左右，這有利于燃料電池汽車(chē)在后補貼時(shí)代的競爭力。”
 

 

　　至于蓋瑞特具體將通過(guò)哪些措施來(lái)降低成本，Robert Cadle認為主要有以下幾大核心手段：

　　第一，選擇更高轉速的電機，選用了更高轉速的電機以后，它的功率會(huì )下降，材料用量和成本會(huì )下降。我們可以用更小的電機來(lái)做到，更少的轉子、定子的材料的使用，它的成本也會(huì )下降。

　　第二，提高核心部件的生產(chǎn)自動(dòng)化程度，如空氣箔片軸承和機繞定子。電機的定子和空氣軸承由于目前的量太少，都是手工做的，將來(lái)會(huì )做成自動(dòng)線(xiàn)，開(kāi)模具，專(zhuān)線(xiàn)生產(chǎn)，進(jìn)一步降低它的生產(chǎn)成本。

　　第三，系統集成?，F在控制器和電機是分開(kāi)的，中間還有一根很貴的連接線(xiàn)，兩套冷卻系統分別冷卻。將來(lái)如果把系統集成在一起，不僅可以省去連接線(xiàn)，系統之間的冷卻也可以做成一套系統，從而省掉很多零件，進(jìn)一步實(shí)現小型化，并且降低整個(gè)系統的成本。

　　最后，規模經(jīng)濟。一方面，降低電子元件的開(kāi)發(fā)成本和采購成本。另一方面，蓋瑞特在開(kāi)發(fā)氫燃料電動(dòng)增壓技術(shù)的同時(shí)，為混動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)高效的電動(dòng)壓縮機和一體化的電動(dòng)渦輪壓縮機，具有電子部件的開(kāi)發(fā)協(xié)同效應。隨著(zhù)混動(dòng)汽車(chē)將在未來(lái)五年實(shí)現高速增長(cháng)，并大量采用電動(dòng)增壓技術(shù)，因此電動(dòng)增壓產(chǎn)品相關(guān)的電子元件將會(huì )因大規模量產(chǎn)而獲得成本優(yōu)勢。同時(shí)，蓋瑞特在全球擁有13座先進(jìn)制造工廠(chǎng)和全球供應鏈體系，會(huì )進(jìn)一步內部?jì)?yōu)化電子部件的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。