2月27日-3月1日，第15届国际氢能及燃料电池博览会(FCEXPO2019)在日本东京有明展览中心盛大举办。本次展会吸引了全球17个国家270家企业参展，无论是参展企业数量、参展人员规格层次，还是产业链展品的丰富程度，都堪称是全球同类型展会之最。
作为前沿产品技术的“风向标”，本次展会上的空压机产品颇令人关注。适用于燃料电池的空压机有别于传统空压机，由于技术门槛极高，目前中国拥有空压机研发技术能力的企业寥寥无几，批量生产能力更是亟待突破。
作为空压机国产化突破进程中的代表企业之一，势加透博洁净动力如皋有限公司(下称“势加透博”)展出的燃料电池空压机XT-FCC产品吸引了大量的国内外观众莅临参观。势加透博在空压机研发生产方面有哪些心得？有哪些成功经验值得同行借鉴？为此，高工氢电在展会期间对势加透博创始人&执行董事张学锋进行了专访。
以下是专访实录：
势加透博成立于2011年，拥有8年的产品研发经验及深厚的市场认知，请问公司氢燃料电池空压机核心技术体现在哪些方面？该产品是否有实际应用案例可供参考？
张学锋：势加透博一直扎根高端叶轮机械的研制服务，经过8年历练，已经成为行业的领先品牌。自2016年起，公司经过充分调研，立项投入燃料电池无油离心空压机的研制，这是公司投入了大量精力的自主研发产业化项目。
近三年的时间里，公司突破了高效低比转速压气机、动压气浮轴承、高速电机及高频控制等核心关键技术壁垒，成功研发了XT-FCC系列气悬浮空压机(产品系列可完美覆盖30-150kW电堆的洁净供气系统需求)。
我们的首批样机“XT-FCC300先锋1号”已经交付客户进行系统匹配和性能评估测试，获得高度评价。作为一家有着正向开发能力的公司，我们能够最大程度满足客户同步开发需求和系统最优性能匹配。
作为氢燃料电池系统核心部件之一，空压机必须满足哪些技术需求才能真正适用在燃料电池当中？
张学锋：为实现尽量高的能量转换效率，燃料电池内部的化学反应对空气的温度、湿度、压力和流量等参数有着严格的要求。但目前广泛应用的工业压缩机无法满足燃料电池对供气特性的要求。因此设计开发一个性能优越并能很好地与燃料电池系统进行匹配的压缩机，对于燃料电池的性能提升和产业发展至关重要。
如果说电堆是燃料电池动力系统的心脏，那无油空压机就是强劲的肺，是燃料电池系统非常重要的组成部分。“心-肺功能”基本决定了燃料电池的技术水平和性能指标。
我们始终认为燃料电池空压机不同于常规空压机，也有别于传统发动机的电子增压器，它应该是一个新物种，适用于燃料电池的空压机需要满足无油、低噪声、高可靠性、高效、小型化、工作范围宽、良好的动态响应能力、良好的热管理、低成本等诸多严苛要求。
高工氢电：氢燃料电池系统核心部件空压机设计存在哪些难点？
张学锋：离心式空压机是氢燃料电池的核心零部件，其代表了空压机行业的最高水平，涉及到空气动力学、传热学、振动力学、机械、电机、电控、材料以及高精加工等众多学科。
空压机研发不仅需要攻克多个单项技术，而且需要集成这些单项技术，使得机组安全高效的运行。这些单项技术包括:高效宽范围的离心式空压机气动设计与加工、弹性箔片式动压气浮轴承设计和制造、超高速电机设计和制造、超高频永磁同步电机控制器设计;集成技术包括热管理设计与高速转子转子动力学设计与分析等。
作为一家为100多家企业(包括航空航天动力)提供过设计咨询服务的叶轮机械的研制服务公司，目前我们已经完全掌握了压气机的设计与制造、气浮轴承的设计与制造和超高速电机的设计与制造。
而且我们与供应商一起定制开发的永磁同步电机高频控制器，可以很好地匹配各种机型。此外，每个部件设计都存在相应的技术挑战，需要我们去思考如何权衡利弊，把这些核心部件有效地整合在一起，这需要多学科领域非常丰富的工程技术积累和权衡，比如如何在实现小型化的基础上，又不牺牲太多的性能和工况范围。这些研发突破和优化迭代都是在势加透博多年高端研发经验积累的基础上，团队通过长时间攻坚克难实现的。
三年来，势加透博空压机始终坚持走高速直驱离心技术路线。现在回过头来看，我们的技术路线选择是非常正确的。大部分部件包括轴承、电机和控制器等都能够在国内制造和生产，我们在产业化降低成本上的优势是比较明显的。
因为每家客户的系统设计各不相同，唯有把空压机与系统的匹配定制设计做好，才能实现燃料电池系统性能达到。为此，我们在系列化设计时规划了独特的XT-FCC技术架构，在统一底层技术和设计架构之上，有非常灵活的扩展性和定制性。这个设计构想类似于GELeapX航空发动机，同样产品技术架构，为了匹配不同飞机客户系统性能需求，衍生出来LeapA(空客)、LeapB(波音)、LeapC(中国商飞)几个重要客户型号。
势加透博作为具备极强正向开发能力的团队，正可充分发挥我们的技术研发优势，与我们的客户紧密协同研发，在XT-FCC技术架构上共同快速研发拿出重点客户专属定制的产品版本，以达到不同客户对系统性能的需求，同时这也有助于燃料电池系统客户建立起他们各自的竞争优势和技术壁垒。