业界
INDUSTRY

厚积薄发 金士顿燃料电池空压机凭实力飞跃

  氢能时代刚至,燃料电池行业混沌初开,关键零部件空压机正处于纷争激烈的“春秋战国时期”。
  技术摸索过程中,离心式、螺杆式、罗茨式、涡旋式等各种技术路线并存,国外企业抢先一步,国内企业快速跟进,都意图在潜力广阔的燃料电池市场一展身手。投入燃料电池空压机的“战争”,既是向空压机行业最高技术致敬,更赋予了推动燃料电池产业前行的重要历史意义。
  在这场“战争”中,有一家国内企业值得尊敬。它依托自身多年技术积累,坚定自主开发难度较高的核心部件及集成技术,选择了被认为是今后发展主流方向的离心式空压机技术路线,并且是处于国际先进水平的采用空气轴承的无油离心空压机。
  在目前燃料电池行业参与者多、市场容量尚小的情况下,它的产品配套燃料电池系统领军企业,已成功上车应用300多台,通过燃料电池系统500小时的匹配测试,单台已随同系统装车完成4万公里测试,主要应用于申龙客车、福田客车、宇通客车和吉利客车等多个主机厂。它,就是石家庄金士顿轴承科技有限公司。
  国产空压机自2017年开始陆续装车试用,前期应用较早的是传统容积式空压机。而涉及学科更多、研发难度更大的离心式空压机大多是国外知名品牌(如霍尼韦尔、利勃海尔等)也有少量系统研发、装车实验及示范运营,当时国内能够自主研发无油空压机且实际配套装车的企业基本没有。
  而金士顿凭借多年来在空气轴承、高速永磁电机以及流体机械行业的自主核心技术积累,在空压机厂家当中独树一帜。值得一提的是,金士顿早在多年前突破国际封锁的空气轴承技术,彼时就是自主国产化的典型代表。如今已延伸至燃料电池空压机领域,是在热爱技术、立足核心部件技术的基础上,将自身技术在新能源领域的延伸拓展。
厚积薄发 金士顿燃料电池空压机凭实力飞跃
  从空浮风机到空压机的华丽蜕变
  金士顿成立于2007年,成立之初就专注于轴承产品的研发、生产、销售。并于2010年开始研发空气轴承产品,由于空气轴承产品的特殊性,在2014年自主开发能够应用空气轴承配套的高速电机,就为了能够将核心技术转化成产品。
  后来金士顿成功研发采用空气轴承和高速永磁电机等核心技术的应用产品——空气悬浮离心鼓风机,用于污水处理和涉及物料、粉尘输送等行业,成为真正意义上的国内首家空气悬浮离心鼓风机国产化、系列化和批量化生产制造商。
  在空气轴承及高速电机领域长期的技术沉淀,凭借在流体机械行业丰富的工程化应用经验,金士顿“厚积薄发”,瞄准日益茁壮的氢燃料电池产业,精准发力,以燃料电池无油空压机为主打产品,开始了在新能源领域的新征程。
  但燃料电池空压机比鼓风机转速高、体积小很多,因此技术难度也高很多。金士顿在2016年就开始内部立项,对燃料电池空压机进行研发攻关,并于2018年推出了完全国产化的采用空气轴承的无油离心空压机。
  值得一提的是,金士顿燃料电池空压机的控制器也属于自主开发。这与其当初不得不开发高速电机的原因类似,在国内能够控制高转速电机的控制器是一个技术难点,彼时市场上没有现成的商用化控制器产品,因此在2016年公司决定开发无油空压机项目的同时,提前布局,组建了专门开发控制器的研发团队,并且实现了控制器和空压机的完美匹配。
  “我们从最初做轴承零部件,就这样一步一步转型成机电一体化环保设备生产制造商,再到涉足新能源领域成为汽车零部件供应厂家,对于整个公司来说,也在不断的蜕变、成长。”金士顿副总经理王青峰说,由于研发涉及的学科领域不断拓宽,从最初简单的机械加工到转子动力学、电磁学、空气动力学、整机控制等,在这过程中研发团队也逐步扩大。
  现在金士顿有230多人,其中研发团队就有四十多人,在研发和工程化应用研究过程中,金士顿依靠自身的绝对领先的技术优势,陆续成立和组建了“河北省空气轴承及应用工程技术研究中心”、“河北省企业技术中心”及院士工作站等多个处于技术领先水平的研发平台。
 
  核心技术之花在氢能领域怒放
  从发展历程来看,金士顿空压机不是“横空出世”,也不是“后来居上”。早期在各种宣传泛滥之时,金士顿一直在默默进行产品验证,性能提升,匹配测试。因为金士顿人明白,要想做好空压机,单纯只关注产品自身是远远不够的,必须要结合系统和整车综合性能考虑,只有拿到最真实,最全面的各项测试数据,不断进行优化调整,做出的空压机才是真正经得起考验的、质量过硬的产品。
  “树高千尺赖根深”金士顿凭借严谨的研发态度,科学的产品验证,真实丰富的数据采集等基础工作,才使得公司和产品得到市场的广泛认可。
  “2018年空压机产品出来以后,为了更好的满足和响应系统集成商对空压机的技术性能指标要求,与燃料电池系统做了非常多的匹配验证工作。目前公司的空压机已经完全满足上车各项要求,公司空压机产品已经实现从30kW-100kW系统功率全覆盖。”王青峰透露。
  从技术路线角度来看,很多企业与金士顿的想法相同,看好离心式空压机技术路线。这是因为:空气轴承离心式空压机体积小巧、能耗小、噪音小无需再匹配降噪设备,在助力提升燃料电池系统功率密度上比较理想。本田、现代等国际主流燃料电池车企都已更新换代离心式空压机,被认为是今后汽车行业发展主流方向。
  国内有多家企业布局离心式空压机,一部分采用增速方式,这种方式依然存在噪声大、含油、能耗高等问题,而空气轴承式则可以彻底杜绝含油问题,在未来更具竞争优势;另一部分布局空气轴承空压机企业,因为处于发展初期,大多在最为关键的空气轴承、高速电机、控制器等核心部件或多或少依赖外部采购。这让掌握核心部件技术的金士顿竞争优势更加凸显。
  手握空气轴承、高速永磁电机、控制器等三大核心技术部件“杀手锏”,同时自主设计叶轮,让金士顿有实力为我们的客户做到真正意义上的“量身定制”,这一点对于处于起步阶段、产品工艺尚未完全定型的燃料电池系统企业而言,特别重要。
  虽然通过多年努力已经取得了一些收获,但金士顿深知,从轴承单品生产商进入到汽车零部件供应商行列,对于金士顿来说既是机会也是挑战。
  为了应对汽车行业的高标准要求,金士顿正按照16949质量管理体系快速推进质量管理体系和供应商管理体系的升级,同时从生产各环节严格把控,保证产品的品质提升,力争打造新能源汽车领域优质品牌,助力我国氢燃料电池技术的推广和普及,早日实现氢能产业完全市场化。
 
  • 温馨提示:如果您喜欢本文,请与我们联系索取原文。
    E-mail: magazine@compressor.cn