空气压缩机为氢燃料电池提供电化学反应所需要的氧气,将空气压缩到0.13~0.32 MPa的压力,有助于提高电堆的功率密度,是氢燃料电池降低成本、实现轻量化的重要技术手段,是燃料电池系统的核心动部件。除了保证一定的压力和流量外,氢燃料电池用空气压缩机还需要满足其它要求,包括不含油、快速响应、低噪声等。目前在氢燃料电池中应用的压缩机主要有离心空压机和螺杆空压机两类,罗茨空压机可视为螺杆空压机的一种特例(对称型线、转子齿数相同)。转速100000r/min左右的离心空压机容易实现无油和小型化,但在工况适应性和气浮轴承可靠性等方面难度较大。螺杆空压机具有工况适应性强和可靠性高的优点。
项目从基础研究、应用研究、产业化示范进行全链条设计,针对车用燃料电池空压机开展关键技术研究,研究内容包括:气动优化设计技术;高效永磁电机及控制器技术;空压机系统一体化集成及控制技术;空压机系统减振降噪及可靠性提升技术;小批量制造工艺。项目完成后,将攻克车用燃料电池空压机的工程设计、批量制造、集成匹配等共性关键技术,实现车用燃料电池空压机的小批量生产。
项目支撑:
1) 车用燃料电池空压机研发,2019YFB1504600,国家重点研发项目,2020-2023
2)车用燃料电池容积式空压机关键技术研究,西安交通大学校内基金重大培育项目