中國儲能網訊：氫能時代剛至，燃料電池行業(yè)混沌初開，關鍵零部件空壓機正處于紛爭激烈的“春秋戰(zhàn)國時期”。
技術摸索過程中，離心式、螺桿式、羅茨式、渦旋式等各種技術路線并存，國外企業(yè)搶先一步，國內企業(yè)快速跟進，都意圖在潛力廣闊的燃料電池市場一展身手。投入燃料電池空壓機的“戰(zhàn)爭”，既是向空壓機行業(yè)最高技術致敬，更賦予了推動燃料電池產業(yè)前行的重要歷史意義。
在這場“戰(zhàn)爭”中，有一家國內企業(yè)值得尊敬，它依托自身多年技術積累，堅定自主開發(fā)難度較高的核心部件及集成技術，選擇了被認為是今后發(fā)展主流方向的離心式空壓機技術路線，并且是處于國際先進水平的采用空氣軸承的無油離心空壓機。
在目前燃料電池行業(yè)參與者多、市場容量尚小的情況下，它的產品配套燃料電池系統(tǒng)領軍企業(yè)，已成功上車應用300多臺，通過燃料電池系統(tǒng)500小時的匹配測試，單臺已隨同系統(tǒng)裝車完成4萬公里測試，主要應用于申龍客車、福田客車、宇通客車和吉利客車等多個主機廠。
它，就是石家莊金士頓軸承科技有限公司（下稱“金士頓”）。
金士頓公司全景圖
高工氫電經調查得知，國產空壓機自2017年開始陸續(xù)裝車試用，前期應用較早的是傳統(tǒng)容積式空壓機。而涉及學科更多、研發(fā)難度更大的離心式空壓機大多是國外知名品牌（如霍尼韋爾、利勃海爾等）也有少量系統(tǒng)研發(fā)、裝車實驗及示范運營，當時國內能夠自主研發(fā)無油空壓機且實際配套裝車的企業(yè)基本沒有。
而金士頓憑借多年來在空氣軸承、高速永磁電機以及流體機械行業(yè)的自主核心技術積累，在空壓機廠家當中獨樹一幟。值得一提的是，金士頓早在多年前突破國際封鎖的空氣軸承技術，彼時就是自主國產化的典型代表。如今已延伸至燃料電池空壓機領域，是在熱愛技術、立足核心部件技術的基礎上，將自身技術在新能源領域的延伸拓展。
從空浮風機到空壓機的華麗蛻變
金士頓成立于2007年，成立之初就專注于軸承產品的研發(fā)、生產、銷售。并于2010年開始研發(fā)空氣軸承產品，由于空氣軸承產品的特殊性，在2014年自主開發(fā)能夠應用空氣軸承配套的高速電機，就為了能夠將核心技術轉化成產品。
后來金士頓成功研發(fā)采用空氣軸承和高速永磁電機等核心技術的應用產品——空氣懸浮離心鼓風機，用于污水處理和涉及物料、粉塵輸送等行業(yè)，成為真正意義上的國內首家空氣懸浮離心鼓風機國產化、系列化和批量化生產制造商。
在空氣軸承及高速電機領域長期的技術沉淀，憑借在流體機械行業(yè)豐富的工程化應用經驗，金士頓“厚積薄發(fā)”，瞄準日益茁壯的氫燃料電池產業(yè)，精準發(fā)力，以燃料電池無油空壓機為主打產品，開始了在新能源領域的新征程。
但燃料電池空壓機比鼓風機轉速高、體積小很多，因此技術難度也高很多。金士頓在2016年就開始內部立項，對燃料電池空壓機進行研發(fā)攻關，并于2018年推出了完全國產化的采用空氣軸承的無油離心空壓機。
值得一提的是，金士頓燃料電池空壓機的控制器也屬于自主開發(fā)。這與其當初不得不開發(fā)高速電機的原因類似，在國內能夠控制高轉速電機的控制器是一個技術難點，彼時市場上沒有現(xiàn)成的商用化控制器產品，因此在2016年公司決定開發(fā)無油空壓機項目的同時，提前布局，組建了專門開發(fā)控制器的研發(fā)團隊，并且實現(xiàn)了控制器和空壓機的完美匹配。
“我們從最初做軸承零部件，就這樣一步一步轉型成機電一體化環(huán)保設備生產制造商，再到涉足新能源領域成為汽車零部件供應廠家，對于整個公司來說，也在不斷的蛻變、成長?！蓖跚喾逭f，由于研發(fā)涉及的學科領域不斷拓寬，從最初簡單的機械加工到轉子動力學、電磁學、空氣動力學、整機控制等，在這過程中研發(fā)團隊也逐步擴大。
現(xiàn)在金士頓有230多人，其中研發(fā)團隊就有四十多人，在研發(fā)和工程化應用研究過程中，金士頓依靠自身的絕對領先的技術優(yōu)勢，陸續(xù)成立和組建了“河北省空氣軸承及應用工程技術研究中心”、“河北省企業(yè)技術中心”及院士工作站等多個處于技術領先水平的研發(fā)平臺。
核心技術之花在氫能領域怒放
從發(fā)展歷程來看，金士頓空壓機不是“橫空出世”，也不是“后來居上”。早期在各種宣傳泛濫之時，金士頓一直在默默進行產品驗證，性能提升，匹配測試，因為金士頓人明白，要想做好空壓機，單純只關注產品自身是遠遠不夠的，必須要結合系統(tǒng)和整車綜合性能考慮，只有拿到最真實，最全面的各項測試數(shù)據(jù)，不斷進行優(yōu)化調整，做出的空壓機才是真正經得起考驗的、質量過硬的產品。
“樹高千尺賴根深”金士頓憑借嚴謹?shù)难邪l(fā)態(tài)度，科學的產品驗證，真實豐富的數(shù)據(jù)采集等基礎工作，才使得公司和產品得到市場的廣泛認可。
“2018年空壓機產品出來以后，為了更好的滿足和響應系統(tǒng)集成商對空壓機的技術性能指標要求，與燃料電池系統(tǒng)做了非常多的匹配驗證工作。目前公司的空壓機已經完全滿足上車各項要求，公司空壓機產品已經實現(xiàn)從30KW-100KW系統(tǒng)功率全覆蓋。”王青峰透露。
從技術路線角度來看，很多企業(yè)與金士頓的想法相同，看好離心式空壓機技術路線。
這是因為：空氣軸承離心式空壓機體積小巧、能耗小、噪音小無需再匹配降噪設備，在助力提升燃料電池系統(tǒng)功率密度上比較理想。本田、現(xiàn)代等國際主流燃料電池車企都已更新?lián)Q代離心式空壓機，被認為是今后汽車行業(yè)發(fā)展主流方向。
國內有多家企業(yè)布局離心式空壓機，一部分采用增速方式，這種方式依然存在噪聲大、含油、能耗高等問題，而空氣軸承式則可以徹底杜絕含油問題，在未來更具競爭優(yōu)勢；另一部分布局空氣軸承空壓機企業(yè)，因為處于發(fā)展初期，大多在最為關鍵的空氣軸承、高速電機、控制器等核心部件或多或少依賴外部采購。這讓掌握核心部件技術的金士頓競爭優(yōu)勢更加凸顯。
手握空氣軸承、高速永磁電機、控制器等三大核心技術部件“殺手锏”，同時自主設計葉輪，讓金士頓有實力為我們的客戶做到真正意義上的“量身定制”，這一點對于處于起步階段、產品工藝尚未完全定型的燃料電池系統(tǒng)企業(yè)而言，特別重要。
雖然通過多年努力已經取得了一些收獲，但金士頓深知，從軸承單品生產商進入到汽車零部件供應商行列，對于金士頓來說既是機會也是挑戰(zhàn)。
為了應對汽車行業(yè)的高標準要求，金士頓正按照16949質量管理體系快速推進質量管理體系和供應商管理體系的升級，同時從生產各環(huán)節(jié)嚴格把控，保證產品的品質提升，力爭打造新能源汽車領域優(yōu)質品牌，助力我國氫燃料電池技術的推廣和普及，早日實現(xiàn)氫能產業(yè)完全市場化。
