科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求描述

一、技术背景

为保持充足的牵引力，重卡需求更大功率的燃料电池系统，同时对效率要求极高；燃料电池系统提升除了通过不断模化放大提升系统的能量生成外，减少自身的能量消耗，是提升系统净功率输出和征集效率的有效途径；减少燃料电池系统自身消耗的一个关键点是能量回收，将系统排气能量重复利用起来；充分利用燃料电池排气能量的方法是采用涡轮机产生能量或者动力；同时为满足车用对体积的要求，将涡轮机并与压缩机融合设计，涡轮动力直接驱动压缩机，最有效率的利用能量。

另外，重型卡车需要适应各种道路环境，要求燃料电池系统系统能够耐受较高的振动等级。如果不能解决该问题，燃料电池重卡将仅仅能用于道路条件良好的城市区域，不能广泛应用。

二、需要解决的技术问题

1）、涡轮能量回收技术的难点：燃料电池系统排气的温度和压力都偏低，可回收能量的品质不高，同时排气为饱和水蒸气，存在高湿度液滴冲击的影响。

2）、耐高振动等级的设计难点：基于常规设计的气浮轴承支持刚度较低，无法满足高振动等级下的冲击力和振动位移要求。

三、技术指标

1）、降低压缩机能耗20~30%，满足燃料电池重卡对空压机功率的要求；

2）、通过3g振动加速考核，满足燃料电池重卡耐高振动等级的要求；

3）、降低空压机成本15%~20%；

4）、提升燃料电池系统效率4~6%，降低氢燃料电池车氢气消耗量4%~6%；

5）、满足燃料电池汽车（尤其是重卡）在各种恶劣道路条件的使用要求。

处理进度