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常州正力精工谈空压机的发展趋势及关键技术在燃料电池车用领域的现状及趋势 |
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| 发布日期：2018-06-27 09:26
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空压机的发展趋势及关键技术
由于空压机的结构和工作原理的不同，空压机的性能优势也不尽相同。
空压机在燃料电池车用领域的现状及趋势
通过比较可以看出涡旋式、螺杆式和离心式空压机的综合性能较好。但涡旋式和螺杆式空压机的叶片间存在相互摩擦，噪声和质量较大，且难以与涡轮匹配工作，无法回收排气能量，目前只有通过涡轮与离心式压缩机匹配来实现。
离心式压缩机在密度、效率、噪声等方面具有最好的综合效果，被认为是有前途的空气增压方式之一。
从目前国内外的研究发展方向来看，离心式空气压缩机是今后主流的发展方向。同时随着燃料电池系统对空气供应系统性能要求的提高，离心式空压机与涡轮机匹配工作势必将成为燃料电池用空压机未来发展的主要趋势。
Wiartalla等人利用模型对常用的空压机以及涡轮机进行仿真，结果表明在燃料电池的废气端使用涡轮机后，在进气压力为 2.5×105Pa 时，电堆的质量减小12%，系统效率提高约2%，并随着压力的增加而不断提升。
美国DOE和Honeywell合作开发的110kr /min高速离心式空压机，采用空气轴承并通过与涡轮机和电机同轴连接，可以将满负荷工况时的综合效率提高5%。
涡轮机能回收废气能量，提高系统效率，但往往也会伴随 着系统成本和尺寸的增加。为达到车用要求，两个关键技术被用于空压机和涡轮机。常州空压机
混流式叶轮的特点是在旋转时，既产生离心力又产生推力，高效区和稳定工作范围较宽，喘振线在更小流量区域，可以有效地改善压缩机的低流量性能。
涡轮机的可变进口导叶绕轴心旋转，通过改变叶片开度大小，影响导叶栅最小流通截面积的大小，同时进入涡轮的气体的角度和速度也会发生变化，从而改变涡轮机的转速以及压气机出口端的增压压力。
本文阐述了目前燃料电池用空压机的国内外研究现状，离心式压缩机进行性能对比发现离心式压缩机具有更大的性能优势和发展前景。同时为面向未来的燃料电池发展，对涡轮增压器在燃料电池中的应用以及两个提高性能的关键技术进行了分析，结果表明涡轮增压技术是提高燃料电池系统效率和功率密度的有效方法。
因此使用涡轮增压技术回收燃料电池 尾气余压能量以及解决空气供应系统的成本、尺寸和噪声等问题将成为未来燃料电池研究的主要方向。常州空压机
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