燃料电池用空气压缩机
燃料电池空气系统的主要作用是为燃料电池提供适当压力下的足够的空气,使得燃料电池堆能够保持高效运行。在燃料电池空气系统中,其中最为核心的部件是燃料电池用空气压缩机。
由于燃料电池的特性,与其匹配的空压机需要具备以下特性:
无油
润滑油膜会覆盖质子交换膜和催化剂,引起燃料电池堆“中毒”,隔绝氢氧电化学反应。要想解决这个问题,最好的办法是不使用润滑油,与传统轴承不同,空气轴承使用空气进行润滑,满足燃料电池的此类需求,因此,燃料电池用空压机常采用空气轴承。
小型化及轻量化
作为燃料电池发动机的一部分,最终要是要集成到燃料电池汽车上去,由于汽车内部空间有限,因此,需要空压机做小型化和轻量化,目前高转速是空压机发展的趋势。轻量化不管对传统燃油车,纯电动车还是燃料电池汽车,都是持续研究的课题,它直接影响车辆的动力性,燃料消耗率以及用车成本等。
低噪声
燃料电池汽车的噪声相比传统燃油车要低不少,但也不是完全零噪声。其中,空压机就是燃料电池汽车上比较大的噪声源之一,其噪声主要来自空气与管道之间的摩擦以及空压机高速转动的声音。
动态响应快
根据燃料电池汽车的实车功率需求,需要对燃料电池堆的进气量进行适时调节,这就要求变载时空压机能够迅速及时供给指定流量和压力的空气。
材料要求高
为了达到压缩机低成本、低噪声、高可靠性、高耐久性的性能指标,对空压机的材料要求较高。尤其是空气轴承方面,当空压机高速启停时,需要轴承的涂层材料要具有极高的耐磨性。
目前,燃料电池和燃料电池发动机系统的输出功率变得越来越高,因此,对空压机的性能要求也越来越高,空压机正朝着高压比大流量高转速的趋势发展。
作者:燃料电池小课堂
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