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據(jù)外媒報(bào)道，西南研究院（SwRI）開發(fā)了一種新型氫氣壓縮機(jī)，具有較高的效率和可靠性，可用于為燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）加氫。


該線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)式壓縮機(jī)（LMRC）設(shè)計(jì)旨在壓縮氫氣，作為FCEV和其他氫動(dòng)力汽車的燃料來源。與大多數(shù)氫壓縮機(jī)不同，該LMRC具有密封性，并采用線性電機(jī)設(shè)計(jì)，提高了效率和可靠性。該項(xiàng)目首席研究員Eugene Broerman表示：“為了給氫動(dòng)力汽車加氫，必須先將氣體壓縮至高壓狀態(tài)。因此，研究人員著手設(shè)計(jì)一種更高效、防泄漏的壓縮機(jī)。”

對(duì)于氫壓縮機(jī)來說，關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于氫粒子很小，氣體流經(jīng)設(shè)備時(shí)可能發(fā)生泄漏。Broerman表示：“在設(shè)計(jì)壓縮機(jī)時(shí)，由于氫粒子很小，需要解決材料兼容性問題。這些粒子非常小，可能潛入并改變材料和設(shè)備的性能。例如，早期遇到氫粒子導(dǎo)致磁鐵失效的問題。為了防止發(fā)生這種情況，必須對(duì)磁鐵進(jìn)行有效的涂層處理。”

該創(chuàng)新LMRC為氣密壓縮機(jī)，采用SwRI開發(fā)的綜合解決方案進(jìn)行密封。通過涂層保護(hù)，避免磁鐵發(fā)生氫蝕和脆化，同時(shí)改良了閥門設(shè)計(jì)，以避免泄露。另外，還利用陶瓷活塞充分減少熱膨脹，并降低其密封件上的應(yīng)力。Broerman表示：“常用的壓縮機(jī)具有活塞和曲柄結(jié)構(gòu)，隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，每次都需要做相同的運(yùn)動(dòng)，而SwRI開發(fā)的LMRC是線性驅(qū)動(dòng)，可以通過改變線性運(yùn)動(dòng)曲線來優(yōu)化壓縮過程。”

為了避免氫氣中出現(xiàn)污染物，大多數(shù)氫壓縮機(jī)需要采用無油機(jī)制。大多數(shù)往復(fù)式壓縮機(jī)的電機(jī)因?yàn)榉磸?fù)進(jìn)行同一運(yùn)動(dòng)，需要進(jìn)行潤(rùn)滑維護(hù)。與之不同的是，該LMRC線性電機(jī)可以按用戶定義的運(yùn)動(dòng)模式移動(dòng)活塞，可安裝用于垂直運(yùn)動(dòng)，并具有獨(dú)特的動(dòng)態(tài)密封設(shè)計(jì)。因此，壓縮機(jī)的密封件和軸承受到的摩擦更少，不需要進(jìn)行傳統(tǒng)式潤(rùn)滑。

展望未來，Broerman計(jì)劃從不同方面修改LMRC設(shè)計(jì)，以提高效率和速度，從而增加氫流量，并將LMRC應(yīng)用于其他需要密封的壓縮應(yīng)用。他表示：“目前，氫燃料經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，這類項(xiàng)目對(duì)于推進(jìn)壓縮技術(shù)十分重要。”

原標(biāo)題： 西南研究院開發(fā)高效氫氣壓縮機(jī) 可用于汽車加氫站