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【原创】海德韦尔:可变截面涡轮技术赋能空压机
海德韦尔 文章来源自:高工氢电网
2021-12-20 10:22:13 阅读:3995
摘要燃料电池系统功率不断增大,同时效率不断提高,成本还要不断下降,这给燃料电池空压机的可靠性和耐久性带来新挑战。可变截面涡轮技术是一种有效解决方案。

“燃料电池系统功率不断增大,同时效率不断提高,成本还要不断下降,这给燃料电池空压机的可靠性和耐久性带来新挑战。可变截面涡轮技术是一种有效解决方案。”在2021高工氢电年会现场,海德韦尔总经理顾茸蕾博士发表“可变截面涡轮技术赋能空压机”的主题演讲时如是表示。

 

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中国商用燃料电池发动机技术路线图呈如下发展趋势(下图),即功率不断增大,同时效率不断提高,成本还要不断下降。


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众所周知,电堆功率越大,空压机寄生功耗越大,系统效率越低。怎么降低空压机寄生功耗,助力系统向大功率方向发展,已经成为一项不可或缺的技术。

 

顾茸蕾指出,在大功率趋势下,在空压机产品上增加可变截面涡轮技术,是降低空压机寄生功耗、提升系统功率的有效路径。可变截面涡轮,是通过一组导向叶片的开闭来调节涡轮的流量,以满足发动机不同工况点的性能需求,优点是低功率到高功率都可以进行不同的控制,来实现有效的能量回收。

 

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燃料电池空压机是燃料电池系统中非常重要的零部件,在过去几年中,空压机经过了第一回合的开发竞争,两级压缩开发及其持久性、耐久性已经被客户认可,但是效率有一个极限,为了突破这个极限,市场需要提供更加创新的技术。随着涡轮单级压缩及涡轮多级压缩技术兴起,空压机竞争的第二回合开始了,海德韦尔会致力于这一技术的开发,帮助系统客户提升产品效率。

 

海德韦尔成立于2019年12月,现在已成功下线了HEC15样机、HEC30样机、VSEC15样机、VSEC30样机等。同时还已经成功开发出针对200kW以上的氢燃料电池系统的T-Booster技术。 

 

其中,HEC系列产品采用高速两级离心压缩空压机电机功率最大30kW,设计转速最高12万转,可以覆盖氢燃料电池发动机到120kW。VSEC系列产品在保持离心空压机高性能的基础上,增加了带可变几何截面的膨胀机系统,回收电堆出口尾气的能量,回收效率可达30%以上,特别适合超大功率氢燃料电池系统。T-Booster技术则是把HEC产品和VSEC产品串联在一起,通过系统匹配使HEC和VSEC产品都工作在合理的转速范围之内,实现双驱能量回收三级压缩。

 

顾茸蕾曾在日本生活14年,在美国公司担任过17年的研发高管。放眼全球,美国相关企业的优势是创新能力,日本相关企业的优势是精益求精,追求把质量做到极致。海德韦尔将把美国的“新”和日本的“精”有机结合起来,为中国燃料电池行业提供有竞争力的空压机产品。


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