科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

氢燃料电池汽车克服了纯电动汽车充电时间长，续航里程短的缺点，具有零排放，能量转换效率高，加氢时间短，续航里程长等显著优点，是新能源汽车的另一发展方向。其核心部件是氢燃料电池，而氢气循环泵是氢燃料电池供氢系统的关键零件，目前基本为国外技术垄断，国内急需开发相应产品。在氢燃料电池汽车及加氢领域，重庆几乎处于空白状态，没有1个加氢站，氢燃料电池及相关系统的研究和生产处于较低水平。加快进行氢燃料电池汽车及相关零部件的研究、开发和生产，将有助于企业产业多元化发展和氢能及燃料电池产业链布局。研发目标：具备减压调节器产业化能力，整体达到国内领先水平， 应用于示范车型≥1款

研发内容：氢气循环泵高效、小型化、轻量化研究：氢气循环泵齿形设计；氢气循环泵热力仿真；氢气循环泵防腐、防氧化设计。氢气循环泵无油压缩研究：压缩过程齿间密封；压缩腔与齿轮箱隔离设计；离子液体齿轮润滑设计。氢气循环泵防泄漏密封：非均匀间隙保障；机壳密封性有限元仿真。氢气循环泵低噪减振研究：进排气口布置与壳体结构设计；噪声振动一体化控制技术。氢气循环泵测试平台搭建，样机生产及试验。

需解决的主要技术难题

1、氢气循环泵构型设计技术、长寿命耐氢腐蚀材料技术、高转速和高氢气压力条件下的密封及润滑技术、低温环境应用技术；

2、高效氢气泵驱动电机及其控制技术；氢气循环泵制造工艺技术；

3、高压、高低温条件下的减压调节器可靠性技术、金属材料和非金属材料与氢气的相容性技术；

4、减压调节器结构与输出压力稳定性技术。

申请发明专利不少于2项。

期望实现的主要技术目标

具备减压调节器产业化能力，整体达到国内领先水平， 应用于示范车型≥1款

研发内容：

1.氢气循环泵高效、小型化、轻量化研究：氢气循环泵齿形设计；

2.氢气循环泵热力仿真；氢气循环泵防腐、防氧化设计；

3.氢气循环泵无油压缩研究：压缩过程齿间密封；

4.压缩腔与齿轮箱隔离设计；

5.离子液体齿轮润滑设计；

6.氢气循环泵防泄漏密封：非均匀间隙保障；机壳密封性有限元仿真。

7.氢气循环泵低噪减振研究：进排气口布置与壳体结构设计；噪声振动一体化控制技术。氢气循环泵测试平台搭建，样机生产及试验。

需求解析

解析单位：重庆市高新区 解析时间：2023-05-11

蒋俊

四川大学

教授

综合评价

燃料电池氢系统关键零部件开发及应用技术需求综合评价： （1）材料评估：考虑到零部件所需材料的性能、可靠性和成本等因素，评估材料技术需求。 （2）制造评估：考虑到零部件的制造工艺、成本等因素，评估制造技术需求。 （3）性能评估：考虑到零部件的性能指标，如耐久性、可靠性、效率等，评估性能技术需求。 （4）集成评估：考虑到零部件与系统的集成问题，如匹配性、兼容性等，评估集成技术需求。

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