阿特拉斯博萊特空壓機(jī)

[打印] [關(guān)閉] 發(fā)布時(shí)間：[2016-09-05 14:40]

　　燃料電池潛力迸發(fā) 壓縮機(jī)涌現(xiàn)新機(jī)遇

　　一石激起千層浪

　　7月11日晚間雪人股份發(fā)布股價(jià)異動(dòng)公告，公司股價(jià)連續(xù)三個(gè)交易日收盤價(jià)格漲幅偏離值累計(jì)超過(guò)了20%。這是6月20日以來(lái)雪人股份發(fā)布的第二次股價(jià)異動(dòng)公告，從當(dāng)日算起，股價(jià)短期漲幅高達(dá)61.24%。這在股市普遍低迷的當(dāng)前，顯得格外惹眼。

　　公告中，雪人股份表示未發(fā)現(xiàn)近期公共傳媒報(bào)道了可能或已經(jīng)對(duì)公司股票交易價(jià)格產(chǎn)生較大影響的未公開重大信息，也不存在關(guān)于公司應(yīng)披露而未披露的重大事項(xiàng)，或處于籌劃階段的重大事項(xiàng)。

　　不過(guò)，雪人股份也披露了近期的一些業(yè)務(wù)發(fā)展情況，其與當(dāng)前市場(chǎng)資金密切關(guān)注的燃料電池行業(yè)有關(guān)。而這就是引起雪人股份股價(jià)高漲的主要原因。

　　據(jù)雪人股份介紹，2015年10月30日，雪人股份參股的并購(gòu)基金——上海興雪康投資合伙企業(yè)，完成了對(duì)OPCON公司兩大核心業(yè)務(wù)子公司SRM和OES100%股權(quán)的收購(gòu)，目前已與上海興雪康投資合伙企業(yè)簽署回購(gòu)承諾。

　　OPCON自1990年投入燃料電池空氣供應(yīng)系統(tǒng)的研發(fā)，擁有豐富的雙轉(zhuǎn)子螺桿壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及燃料電池空氣供應(yīng)系統(tǒng)品牌AUTOROTOR，為燃料電池企業(yè)巴拉德以及世界上主要的汽車制造商，如通用、奔馳、豐田、本田、福特等客戶提供了燃料電池空氣循環(huán)系統(tǒng)。OPCON參與的歐洲潔凈城市運(yùn)輸項(xiàng)目的27輛燃料電池巴士車自2006年運(yùn)行至今，運(yùn)行里程超過(guò)300百萬(wàn)公里，累積運(yùn)行時(shí)間超過(guò)了10萬(wàn)小時(shí)，系統(tǒng)的安全可靠性得到了驗(yàn)證。COPCON AUTOROTOR燃料電池空氣供應(yīng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)、品牌及研發(fā)人員目前由SRM和OES公司擁有。

　　雪人股份表示，將進(jìn)一步借助OPCON的技術(shù)平臺(tái)積極推進(jìn)燃料電池空氣供應(yīng)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化。

　　燃料電池為何物

　　燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，排出的產(chǎn)物主要是水和熱。這種裝置最大特點(diǎn)是由于反應(yīng)過(guò)程不涉及到燃燒，因此其能量轉(zhuǎn)換效率不受卡諾循環(huán)的限制，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)60～80%，實(shí)際使用效率則是普通內(nèi)燃機(jī)的2～3倍。另外，它還具有燃料多樣化、排氣干凈、噪聲低、對(duì)環(huán)境污染小、可靠性及維修性好等優(yōu)點(diǎn)。

　　質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是燃料電池的一種，它具有能源轉(zhuǎn)化率高，對(duì)環(huán)境友好，工作溫度低，適宜于較頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合，比其它類型的燃料電池更高的功率密度，以及比蓄電池電動(dòng)車連續(xù)行駛更長(zhǎng)的距離等優(yōu)點(diǎn)。隨著世界各國(guó)對(duì)清潔燃料車、純電動(dòng)車(EV)、混合動(dòng)力車(HEV)、燃料電池車(FCV)等的研究日趨深入，燃料電池被認(rèn)為是一種極有可能取代普通燃油而成為未來(lái)汽車動(dòng)力的主要來(lái)源，PEMFC也被認(rèn)為是汽車最好的替代動(dòng)力源之一。

　　在燃料電池中，氫和氧發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，其中的氧可以使用純氧或從空氣中直接獲得，而使用空氣更方便、經(jīng)濟(jì)。另一方面，PEMFC要想獲得更高的功率密度和更好的性能，就必須在較高的壓力下工作，尤其是對(duì)于陰極的反應(yīng)物(氧或空氣)而言，燃料電池中氧氣壓力與燃料電池系統(tǒng)得性能有直接關(guān)系，提高空氣的供氣壓力(即氧氣的分壓力)，可以增大燃料電池系統(tǒng)的能量密度。提高燃料電池的供氣壓力還可以減小系統(tǒng)尺寸，提高電池堆效率和改善水平衡。因此，燃料電池中需要專門的供氣子系統(tǒng)來(lái)向燃料電池提供高壓空氣。所以，供氣子系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、電機(jī)、連接管道等組成。

　　鋰電池純電動(dòng)汽車需要儲(chǔ)能裝置，因此在車身重量、續(xù)航里程上受到了很大的制約，一般適用于小型、短距離的車型。而燃料電池本質(zhì)上是一個(gè)化學(xué)發(fā)電系統(tǒng)，從而具備車身重量輕、續(xù)航里程長(zhǎng)、補(bǔ)充燃料時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，適合所有用途的車型。同時(shí)，氫燃料資源易于獲得、存儲(chǔ)與運(yùn)輸，因此，燃料電池汽車代表了未來(lái)新能源汽車發(fā)展的終極方向。

　　目前，燃料電池汽車處于產(chǎn)業(yè)化的前期，預(yù)計(jì)2020年進(jìn)入快速爆發(fā)期。目前燃料電池的技術(shù)趨于成熟，燃料電池汽車普及的主要障礙來(lái)自于：燃料電池系統(tǒng)的成本比較高以及配套基礎(chǔ)設(shè)施不足?？紤]技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模效應(yīng)提升，燃料電池系統(tǒng)成本將快速下降，預(yù)計(jì)到2020年燃料電池系統(tǒng)的成本將下降60%，由當(dāng)前的單車3.6萬(wàn)美元下降到1.5萬(wàn)美元左右。同時(shí)，全球主要國(guó)家制定燃料電池發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃，加氫站的數(shù)量有望快速增長(zhǎng)。

　　燃料電池中的壓縮機(jī)

　　壓縮機(jī)在電池堆中起著重要作用，在燃料電池中是關(guān)鍵的技術(shù)，必須滿足無(wú)油、小型、高壓、低噪和耗功少的要求。

　　(1)較高的能量轉(zhuǎn)化率，在車輛行使過(guò)程中，空氣壓縮機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源是燃料電池的電能輸出，若壓縮機(jī)占用較多的輸出電能，必然會(huì)減少汽車的驅(qū)動(dòng)功率，從而影響整車性能。

　　(2)燃料電池中的質(zhì)子交換膜要求壓縮空氣完全無(wú)油，并且具有一定的濕度，因此通常使用的噴油冷卻壓縮機(jī)就不適合應(yīng)用在這一領(lǐng)域。需要提供壓力相當(dāng)高、低流量的干凈空氣，必須不含任何碳?xì)浠衔?，如油?/p>

　　(3)為了獲得運(yùn)行效率，壓縮機(jī)需要在全負(fù)荷時(shí)的任何時(shí)間都能高效地工作，在寬的流量范圍能都能高效工作，能夠無(wú)延遲的調(diào)整燃料電池的功率輸出。

　　(4)車載環(huán)境要求壓縮機(jī)部件在能夠提供較大空氣排量的同時(shí)具有非常小的質(zhì)量、體積以及高可靠性。

　　(5)燃料電池運(yùn)行時(shí)無(wú)聲，壓縮機(jī)噪聲必須控制。

　　(6)對(duì)材料要求：為滿足壓縮機(jī)的低成本、低噪音和耐久性目標(biāo)，必須為壓縮機(jī)關(guān)鍵部件開發(fā)具有低成本、穩(wěn)定摩擦性能以及耐磨的涂層和材料。

　　(7)由于這些要求的存在，使得目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)壓縮機(jī)無(wú)法滿足燃料電池電動(dòng)汽車的需求。

　　目前采用的供氣系統(tǒng)中有容積式和速度式流體機(jī)械。容積式壓縮機(jī)的流量和轉(zhuǎn)速成準(zhǔn)線性關(guān)系的特性，因此高轉(zhuǎn)速容積式壓縮機(jī)能夠在小容量下提供相對(duì)較大的空氣流量，符合車載燃料電池的基本要求。

　　雙螺桿壓縮機(jī)/膨脹機(jī)供氣系統(tǒng)從1992年開始在燃料電池中獲得應(yīng)用。單螺桿壓縮機(jī)方面，浙江大學(xué)的研究指出隨著壓縮機(jī)工作轉(zhuǎn)速的增大，空氣壓縮機(jī)的排氣量/體積比明顯提高，在保持排氣量穩(wěn)定的前提下，可以通過(guò)提高壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)減小設(shè)備體積，從而滿足燃料電池對(duì)壓縮機(jī)的質(zhì)量和體積要求。透平式壓縮機(jī)是一種速度式機(jī)械，轉(zhuǎn)速較高，排氣量與壓力的提升都與它的工作轉(zhuǎn)速有關(guān)，是一種緊湊的結(jié)構(gòu)，能夠在設(shè)計(jì)工況下達(dá)到很高的效率，但在偏離設(shè)計(jì)工況下，性能下降很嚴(yán)重。目前透平壓縮機(jī)在大型燃料電池裝置中已有應(yīng)用。渦旋式壓縮機(jī)也屬于容積式機(jī)械，在容積式流體機(jī)械中容積效率較高，且壓力與氣量連續(xù)可調(diào)，在寬的工況下都能達(dá)到較高的效率。渦旋機(jī)械可設(shè)計(jì)成壓縮機(jī)—電機(jī)—膨脹機(jī)共軸的一體化結(jié)構(gòu)型式。但與離心式相比尺寸和重量較大。西安交通大學(xué)流體機(jī)械及壓縮機(jī)國(guó)家工程研究中心曾成功研制可以用于PEMFC系統(tǒng)的無(wú)油噴水渦旋空氣壓縮機(jī)并通過(guò)驗(yàn)收。滑片式壓縮機(jī)作為一種容積式壓縮機(jī)，一般適用于3～10kW的小型燃料電池和便攜式燃料電池系統(tǒng)。鼓風(fēng)機(jī)適合于低壓系統(tǒng)的燃料電池，它的發(fā)展將依賴于低壓燃料電池技術(shù)的發(fā)展。

　　凸顯國(guó)家戰(zhàn)略決心

　　國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030)》，重點(diǎn)部署了氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新等15項(xiàng)任務(wù)。《能源技術(shù)革命重點(diǎn)創(chuàng)新行動(dòng)路線圖》以及《中國(guó)制造2025》等規(guī)劃均提到大力發(fā)展燃料電池技術(shù)：研究氫氣/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEMFC)技術(shù)、甲醇/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(MFC)技術(shù)，解決新能源動(dòng)力電源的重大需求，并實(shí)現(xiàn) PEMFC 電動(dòng)汽車及 MFC 增程式電動(dòng)汽車的示范運(yùn)行和推廣應(yīng)用。研究燃料電池分布式發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用并推廣。

　　國(guó)家工信部、財(cái)政部等四部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于2016-2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》中也明確了燃料電池汽車的推廣應(yīng)用補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)，為燃料電池汽車的發(fā)展進(jìn)一步明確了政策方向。未來(lái)5年內(nèi)燃料電池汽車補(bǔ)貼不退坡，凸顯國(guó)家的戰(zhàn)略決心。

　　研究報(bào)告顯示，歐日美政府正加大燃料電池產(chǎn)業(yè)的政策扶持：制定行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，歸范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加大購(gòu)車補(bǔ)貼，加快建設(shè)加氫站，支持企業(yè)進(jìn)行核心部件的研究開發(fā)。奔馳、寶馬、奧迪、福特、大眾等廠家的燃料電池車型計(jì)劃在 2016～2020之間集中投放。

　　預(yù)計(jì)2020年燃料電池汽車將進(jìn)入快速發(fā)展的爆發(fā)點(diǎn)，2020/2030年全球銷量將達(dá)到5萬(wàn)/100萬(wàn)輛，市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)2000億元。根據(jù)國(guó)際能源署的展望，美國(guó)、歐洲、日本為了實(shí)現(xiàn)2攝氏度的溫控目標(biāo)，2050年燃料電池乘用車保有量將達(dá) 1億臺(tái)。

　　部分壓企前景看好

　　國(guó)內(nèi)燃料電池技術(shù)水平與國(guó)外仍有一定差距，政策的大力支持有望復(fù)制純電動(dòng)汽車的推廣路徑，實(shí)現(xiàn)彎道超車。目前國(guó)際市場(chǎng)處于第三階段，即主要技術(shù)限制已解決，正著手降低各項(xiàng)成本以正式商業(yè)化。國(guó)內(nèi)的技術(shù)差距主要在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率(35-50kW VS 90-100kW)和電堆使用壽命(5000h VS 18000h)。

　　空氣壓縮機(jī)是保證燃料電池高效可靠運(yùn)行的核心零部件，而壓縮機(jī)可能是國(guó)內(nèi)燃料電池汽車率先突破的細(xì)分領(lǐng)域，如雪人股份、漢鐘精機(jī)等前景看好。儲(chǔ)氫罐方面國(guó)內(nèi)技術(shù)已經(jīng)能做到35MPa，未來(lái)有望進(jìn)一步突破達(dá)到70MPa，考慮國(guó)內(nèi)公司的成本優(yōu)勢(shì)，未來(lái)發(fā)展空間同樣巨大。

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