福瑞电气汤忠：燃料电池高压电气系统走集成化路线可降低10%以上成本-undefined

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离心空压机耗电量基本是整个燃料电池系统的10%到30%，这也是一个很重要的高压核心部件。燃料电池高压电气系统如果走集成化的路线，整个高压系统的成本，会有10%以上的成本降低。

——深圳市福瑞电气有限公司副总经理兼总工程师汤忠

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深圳市福瑞电气有限公司副总经理兼总工程师汤忠作题为《燃料电池高压电气系统集成》的演讲。

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以下为发言实录：

各位专家，大家下午好！我给各位专家分享的题目是燃料系统里面的高压部件的集成化。

燃料电池高压系统里面主要包括这些电气部件。首先是控制的部件，电堆的控制器，还有CVM以及低压的PDU。高压的电气部件，大功率主要是升压的DC-DC，还有低压的DC-DC。还有空压机电极控制器，尤其是离心空压机耗电量基本是整个系统的10%到30%，这也是一个很重要的高压核心部件。还有一些功能性的部件，比如说绝缘监测，确保安全性。还有电堆内阻检测模块。还有高压的PDU，氢泵，水泵，风扇。未来，高压化一定是一个趋势，因为随着电堆功率的扩展，氢泵、水泵、风扇是一个必然的趋势。

车载的燃料电池系统的基本要求。目前的现状，功能安全，由于目前氢能处于产业发展的初期，所以在功能安全这一块，还有很多工作需要做。另外，控制这一块，基本上是分散控制。可靠性这一块，由于部件的分离化，所以可靠性还是有待于提升。另外由于高压部件都是分散的，部件成本也比较高。

电堆系统的高压部件分散导致了很多问题。首先是可靠性。目前高压系统相当大的比例是接插件和互联管道的漏水。另外可制造性差，氢能行业在每年年底就赶货，可能很多系统集成商都得到车厂去装部件，整车厂来讲，没有一个熟练的工人熟悉这么多的装配环节，所以可制造性差，因为各个部件是独立的导致的结果。另外功率密度低。效率也比较低，接插件是消耗能量的，另外兼容应不容易做得很好。

电气系统如果集成化了，这些问题都可以解决，首先成本少了很多电缆和接插件以及外壳，如果是深度的集成，电气的零部件在各个电气里面可以共享。我们做过一个统计，如果走集成化的路线，整个高压系统的成本，会有10%以上的成本降低。功率密度这一块也会有优势，体积会缩小20%左右，性能这一块应该也是有非常大的优势，包括转换效率也会提升。可靠性的提升，这是很直接的，因为它少了很多线缆接插件，少了很多互联的环节。另外还有一个非常直接的优势，可制造性的优势，从纯电动行业来看，早期像OBC、电子控制器都是分离的，但基本上合一了。我相信将来燃料电池的汽车也会朝着这个方向去走，一定走集成化的路线。

这是福瑞电气对燃料电池发动机高压电气部件集成方案的理解，未来的高压部件集成在一起。这里面最重要的集成点，空压机的集成。BOP里面像氢泵和水泵的集成，基本上跟泵体集成在一起的，往往集成在电极的轴向，这样的话，它的体积可以做得非常少。但是对于空压机，尤其是空压机控制器和空压机的集成，这应该说不是一个很好的方向。因为空压机泵体高频振动和温升工作条件比较苛刻的，它的可靠性和寿命都会受影响。如果把空压机和泵体和控制器集成在一起，空压机是一个目前基本市场上很大一部分是两级增压的，是在两个轴端，如果说控制器和空压机集成在一起的话就没法像氢泵、水泵这样把控制器放在轴端，只能放在半径，这种集成体积很大，在整车上应该说不能满足整个的要求。空压机控制器这一起，跟DCDC集成在一起，对产品的可靠性以及产品的可维护性，应该是最好的一个选择。

最后介绍一下福瑞电气公司产品的情况。这是福瑞电气燃料电池发动机集成PCU。这是我们PCU产品的情况，功率做到了200千万，工作电流现在可以拓展到700安培。工作效率高，额定工作效率达到98%，峰值效率超过99%。高度小，我们是99毫米高，体积是非常小。多种控制策略，另外长寿命周期。

福瑞电气的另外一款产品就是DC/DC，我们在这个行业里面做得还是比较好的。我们这个功率目前已经做到了300千瓦，给轨道交通提供DC/DC。工作电流最大也是做到700安培。升压比可以做到18倍。超薄的设计，高度小于100毫米。配置也是比较丰富，集成了输入输出配电和其它的一些功能。

福瑞电气还有直流电源及电子负载，这个产品兼容性非常好，干扰很小，在测试方面的精度很高。这个产品功率可以覆盖100到200千瓦，可以多极并联。

最后简要的介绍一下深圳市福瑞电气有限公司的情况，福瑞电气拥有十余年电力电子行业的研发经验。是2018年国家重点研发计划新能源汽车专项子课题承担单位。

（以上内容根据速记整理，未经嘉宾审核）

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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