马明俊， 张成义

(上海发电设备成套设计研究院有限责任公司，上海 200240)

全球气候恶化、石油危机加剧、人口剧增等问题对整个社会的影响不断加重，实行可持续发展的战略迫在眉睫。氢能是一种绿色和高效的二次能源，具有来源广、燃烧热值高、清洁无污染和可储存等优点，因而受到人们的青睐[1-2]。氢燃料电池因具有结构简单、运行稳定、能量转化效率高以及无污染物排放等优势而得到广泛应用，目前在便携式移动电源和家庭电源等小型电源以及小型发电站都有一定应用[3-4]。氢燃料电池是一个比较特殊的系统，其对空气洁净度有极高的要求，空气供应系统中最重要的部件是空气压缩机(以下简称空压机)，其将大气环境中的空气加压至电堆最佳操作压力，同时根据运行工况需求提供一定质量流量的压缩空气[5]。氢燃料电池对空压机的要求包括无油、低成本和高效率等，这也是氢燃料电池用空压机设计的技术难点。

国际上针对氢燃料电池用空压机的开发以车载专用空压机为主，戴姆勒公司开发出喷水螺杆式空压机，能够降低压缩空气温度；美国Vairex公司开发出空气质量流量为75 g/s的燃料电池用滑片式空压机[6]，压比能够达到2.5；日本丰田公司针对Mirai燃料电池车，由其自动织机公司开发出六叶螺旋罗茨式空压机，工作转速最高达12 500 r/min；美国霍尼韦尔公司与美国能源部(DOE)合作研发出最大空气质量流量100 g/s、最大压比3.2左右的离心式空压机，效率高于70%；……