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中国空压机市场调研:9家公司大比拼谁能笑傲江

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-03-17 01:55

  一年前和良多投资人交换,提到燃料电池动力系统,大师城市说到电堆及焦点组件和系统集成,但对空压机的会商少之又少。而当良多伴侣起头坐上这些燃料电池汽车的时候会发觉,车辆的乐音较大,有一些还伴有很大的发抖。当然这可能跟非运营车辆乘坐较少相关。

  业内人士在问到氢燃料电池财产化历程中,哪些环节零部件国产化进度更快些时,良多从业者都暗示是空压机。

  其实,氢燃料电池汽车中,整个系统能够类比成一个发电机组,电堆相当于一个反映池,空压机则是给其阴极供应氧气(空气间接供给)的一个主要部件。目前主机厂层面,上汽曾经初步构成了以捷氢新能源为主的财产化平台;而集成方面,由于有电动车金玉在前,曾经构成了必然的堆集。

  燃料电池之所以利用空压机,由于空压机工作过程中,通过对空气进行增压,加大空气的供给,即可添加氧气的输入,能够提高燃料电池的功率密度和运转效率,同时减小燃料电池系统本身的尺寸。这个产物会影响燃料电池系统在整车使用中的效率、程度衡等特征。

  但空压机也是燃料电池次要的一个乐音污染源和振动源,其机能间接影响整车乘坐的舒服性。燃料电池反映堆化学反映对空气的温度、湿度、压力和流量等参数很是敏感,这些要素都决定了普遍使用的工业压缩机无法满足燃料电池对空气的高要求。

  空压机手艺在国内来说,良多工业空压机的声名享誉海表里,可是不是真正适合大规模财产化使用于燃料电池汽车,我们接着看。

  典型的燃料电池空气供应系统是由空气过滤器、空压机、电机、空压机问题中冷器、增湿器和膨胀机,而目前,高速离心式的压缩机则无需利用膨胀机。从国内的一些企业领会到,良多螺杆产物也未利用这类膨胀机产物进行排气能量的收受接管。

  空压机在做功过程中,效率、进出压缩比是机能的主要目标,利用在燃料电池上,空压机需要具备以下特征:

  (1)在燃料电池的利用中的空压机需要无油化,空压机若是利用润滑油,会以致电堆发生中毒,因而空压机需要采用水润滑轴承或空气轴承。

  (2)小型化及轻量化,提高空压机的压缩能力,能够通过添加容积,或者添加轴承转速两种体例,小型化高转速是大势所趋。

  (3)乘坐车辆的舒服性需要低乐音,目前国内的良多车辆乐音较大和空压机亲近相关,乐音源次要来自于空气与管道之间的摩擦以及空压机高机械动弹的声音及动弹的声音。

  (4)规模化后成本可控,燃料电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电池汽车的财产化。据悉,在目前财产推进的过程中,部门车企出格是进行乘用车示范的车企,在国产化试验过程中,采纳小体积高转速进口的空压机,不单价位达到数十万,并且经常供货期漫长。

  (5)节制系统,车辆对需要功率变化较大,空压机需要可以或许及时地做出响应,对空气流量进行节制,▓目前国内在这一块的堆集较多,但硬件产物具有缺失。

  一位侵淫该行业二十余年的行业专家曾对香橙会研究院说,目前产物差别次要体此刻多学科的手艺储蓄和工艺的缺失,目前国内的绝大大都使用在汽车上的空压机处理了“有和没有”的问题,可是让产物愈加合用于燃料电池端则具有较大的问题。

  做个类比,做了良多年的一个吹风机,国产的吹风机能够利用,可是与进口的用户体验上具有庞大差距。

  在2015年摆布,无油润滑双涡圈涡旋式空压机是次要的手艺标的目的,日本丰田(Toyota)、美国UTC等多家公司使用于燃料电池上。美国DOE和Author D.Little公司合作完成包罗28kW和50kW的两代涡旋式空压机的设想和制造。Author D.Little供给给DOE的这种空压机可以或许满足最高功率输出要求,可是空压机耗功较大的问题不断难以获得处理,同时体积和质量较大。

  而包罗GM、PlugPower、德国Xcellsis、加拿大Ballard等公司的燃料电池中都采用了螺杆式压缩机。这种空压机,操纵螺杆之间构成的空气槽来压缩空气。

  另一种是罗茨式空压机,比力出名的就是美国伊顿与DOE配合研发的P级及R级产物,驱动次要来历于电机和膨胀机。这种空压机曾被空压机行业的人士认为是操纵纯机械压缩道理将空气压缩做到极致的产物,低转速供给较高的空气输入和高压缩比。

  此外,有动静表白,在丰田株式会社的部属企业中有向丰田供给罗茨策动机的企业。罗茨空压机布局紧凑,在利用过程中虽然处理了小型化的问题,可是据有乘坐的人员描述,罗茨空压机并不克不及将乐音问题进行抱负化的处置,而与电磁空压机的对比中,考虑到罗茨的成本,就显得该产物有些高不成低不就的感受。

  这些操纵机械轴承的空压机由于其物理设想,遍及具有质量较大和乐音偏大的环境,目前在韩国、美国、日本本田等都遍及认为离心式压缩机为将来支流标的目的,这是一种无油、叶片高速空压机,其布局慎密,对应供给功率变化的响应快,寿命长,效率高,目前手艺路线中采纳水润滑体例居多,好像济大学的样机。但还有一些企业起头向空气悬浮轴承手艺进行了验证和样机发布,空气悬浮轴承能无效降低机械摩擦,操纵电磁力学手艺完成无摩擦的高速动弹。

  此中,这种操纵空气悬浮轴承的设备不只仅涉及了电磁力学、电磁场、系统节制、气体动力学、气体流场的手艺,还涉及了包罗工程热力学、传热传质、静力学、电磁电势耦合、振动力学等等共计十几个专业的复杂工艺。这些学科缺一不成,即便发生过多的热量就是在汽车使用上无法接管的。

  除了宝马、现代等公司,香橙会研究院获得的消息显示,此前利用涡旋和罗茨空压机的日本丰田公司,也在做其他类型空压机的测试。

  此外在燃料电池范畴,空压机使用还涉及到一些涡轮增压手艺,即通过一级(二级)离心压缩后再通过将空压机空气悬浮轴承涡轮机进行同轴毗连,实现增压结果,但目前据香橙会研究院领会,亚洲华夏彩票该产物难度极大,目前霍尼韦尔的产物已做样机推广。

  这大要是目前燃料电池的几回要标的目的,从目前市场环境来说,有理想的主机厂面对的最大的问题就是降成本的问题,考虑开辟成本、市场规模和办理等分析要素,离心压缩机的成本最高,可是因为其布局慎密的特征,体量最小,物理布局决定,在将来多量量前提下,其成本下降空间最大。以目前使用较多的三类型空压机为例:

  目前国内一些保守范畴的空压机厂,因为本身有手艺储蓄,在燃料电池蓄势待发的过程中,曾经起头了对空压机的研发和样机测试。还有一部门企业持久处置气体压缩范畴的工作,通过人才引进及其他体例也制造了属于本人的空压机,次要环境如下表所示:

  目前来看,从现阶段的空压机手艺路线来说,百家争鸣,将来利用离心式压缩机是支流看法,可是最终大规模财产化到临之前,有没有一些手艺的改革带来如螺杆、螺旋压缩机的静音的革命或者材料学的立异带来轻量化革命也欠好说。

  “燃料电池的成长中,目前依赖进口焦点部件中,空压机率先辈行国产化的可能性很大,可是空压机的机能从无到有过程转向从有到优过程是有难度的,高机能的高速离心压缩机必需正向开辟,反向开辟的产物在后期使用中顺应各类路况的调试或者改型将更难。”一位不肯签字的手艺人员向香橙会研究院暗示。

  “谁控制了离心压缩机的焦点手艺,出格是空气悬浮轴承的空压机手艺,谁将控制中国甚至全球将来高压氢燃料电池高端车型,这是乘用车的焦点命脉之一”。上叙人士续道。

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