本田Clarity氫燃料電池系統(tǒng)的電動渦輪壓縮機(jī)

本田Clarity氫燃料電池系統(tǒng)的電動渦輪壓縮機(jī)

氫燃料電池汽車能夠?qū)崿F(xiàn)零排放，從而減少汽車使用對環(huán)境造成的影響。日本本田株式會社（HONDA）開發(fā)的FCX氫燃料電池汽車成為了世界上第一款批量生產(chǎn)的氫燃料汽車。2016年HONDA開發(fā)出了Clarity氫燃料電池系統(tǒng)，對FCX氫燃料電池汽車上使用的氫燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行了小型化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了輕量化和緊湊型設(shè)計(jì)。

進(jìn)行Clarity氫燃料電池系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，需要先對氫燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行分析。氫燃料電池產(chǎn)生的電能主要來源于反應(yīng)堆中氫燃料與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其中氧氣主要來源于壓縮機(jī)壓縮的環(huán)境空氣。而常規(guī)的Lysholm型機(jī)械渦輪壓縮機(jī)具有較大的尺寸和噪聲。為了消除噪聲、滿足良好的駕駛舒適性，需要采用多種隔聲和吸聲裝置，但這些額外裝置占用了FCX氫燃料電池汽車的可用空間。因此，在進(jìn)行Clarity氫燃料電池開發(fā)時(shí)，采用了具有兩級增壓結(jié)構(gòu)的電動渦輪壓縮機(jī)，其不僅可以降低壓縮機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲，而且使氫燃料電池反應(yīng)堆的空氣輸送壓力增加為原本的1.7倍，實(shí)現(xiàn)了氫燃料電池更好的動力性能。由于采用這種電動渦輪壓縮機(jī)后產(chǎn)生的噪聲較小，因此減小了隔聲和吸聲裝置所需的尺寸（約減小50%），而更好的動力性能使氫燃料電池反應(yīng)堆的尺寸得到減小，所需的加濕量也相應(yīng)減少，加濕器的尺寸也得到減小。在美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）制定的駕駛循環(huán)工況下，裝配Clarity氫燃料電池系統(tǒng)的FCX氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)了589km的行駛里程。

Tatsuya Sugawara et al.SAE 2017-01-1187.

編譯：王祥