搭载于新型Mirai的FC空气压缩机和氢循环泵

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摘   要：丰田自动织机新开发了用于燃料电池的空气压缩机和氢循环泵，并已搭载于丰田新型燃料电池汽车Mirai上。

关键字：FC空气压缩机、氢循环泵、丰田新型Mirai、燃料电池汽车、可动辊式增速机

丰田自动织机新开发了用于燃料电池的空气压缩机和氢循环泵。这些产品已搭载于丰田汽车于12月9日发布的新型燃料电池汽车（FCV）“Mirai”上。

空气压缩机（左）和氢循环泵（右）

此次开发的空气压缩机通过采用一种离心式压缩部，与传统机型相比，提高了24%的压缩效率，减轻了35%的重量，且减小了45%的尺寸，其中，该离心式压缩部使用世界首创（由丰田自动织机调查）的量产产品——可动辊式增速机。此外，氢循环泵采用“新型密封结构”，将材料从传统的不锈钢改为铝，从而减轻了41％的重量。

除上述之外，新型“Mirai”还搭载有由丰田自动织机制造的汽车空调用压缩机以及氢循环泵用变频器。

空气压缩机和氢循环泵在FCV中的作用

 

FCV使用氧气和氢气在FC堆栈内反应而产生的电力来驱动电动机运行。通过空气压缩机吸入和压缩大气，从而将氧气供给至FC堆栈。另外，氢气由加氢站中的高压氢罐供给。此外，发电过程中未反应的氢气和生成的水通过氢循环泵从FC堆栈中吸出。氢气被再次送至FC堆栈进行循环利用，同时将多余的水排出。

空气压缩机

FCV在启动后，氧气和氢气会不断在FC堆栈内反应，因此需要空气压缩机在空转时的小流量到加速时的大流量过程中有效地吸入和压缩大气。丰田自动织机以汽车空调用压缩机的压缩技术为基础，将空气压缩机的空气压缩部改为使用世界首创的量产产品——可动辊式增速机的离心式压缩部。通过使用“可动辊式增速机”，可以像汽车发动机的涡轮增压器一样，以超高转速（183,700r/min）旋转压缩部的叶轮，为提高新型“Mirai”的输出做出了巨大贡献。

此外，增速机内的可动辊在应对空气流量变化的同时移动到最佳位置，并且将动力从电动机传递到叶轮，因此无论是大流量还是小流量，都可以有效地压缩空气，与传统机型相比，压缩效率可以提高24％。同时，重量减轻了35%，尺寸减小了45%。