在载重型商用车燃料电池系统发展趋势要求下，单堆功率提升、双堆/系统并联等技术路线正在蓬勃发展，这对空压机提出了更高的要求，空压机技术路线也需向前迭代升级。
“适合长途运输的中重型商用车，对于燃料电池系统来说需要更多的功率输出，才能提供比较大的牵引力。” 蜂巢蔚领动力科技（江苏）有限公司空压机技术总监杜洪水表示，以 49吨的牵引车为例，目前用的柴油发动机11-13升的排量，功率大概是300-405kW功率段，对于燃料电池汽车来说，至少达到同等功率。
为适应中重型燃料电池商用车的应用需要需要，一批优秀的空压机企业开始脱颖而出，加紧抢滩市场，蜂巢蔚领就是其中的佼佼者。
潜心技术研发 专注打磨产品
作为一家从事高新科技、新能源等相关研发的创新型公司，蜂巢蔚领隶属于长城集团，公司主要专注于动力透平机的技术研发、制造和销售。目前公司拥有全品类的增压器产品及相关零部件，公司自主研发的高速无油空压机，可适用30-225kW乘用车和商用车燃料电池系统。
为给客户提供效率更高、更加可靠的空压机产品，蜂巢蔚领根据车规级开发流程，依托积累的车规级零部件开发经验，并严格按照车规级的DV验证标准。从子系统开发、整机与系统集成、实验验证、先进制造工艺、以及产业化规划了各个模块和部门的作战方向。
目前公司已经建立了20余人的空气动力学团队，积累了数百个叶轮机械相关的空气动力学分析、仿真、设计经验。可以熟练快速地进行叶形和流道的2D仿真计算、叶片/扩压器/压壳/涡壳/级间管道的3D设计、流场和冷却CFD仿真，以及叶轮的应力计算、低周疲劳分析等，结合试验硬件可进行性能map、固有频率、低周/高周、超速和包容性试验验证。
“建立高效节能空压机研发平台是我们在研发上不断取得突破的关键所在。”杜洪水表示，公司在获得客户的要求后，将深度地解读客户的需求，并将客户的需求与我们的当前产品进行对比，进行需求差异分析，再进行自上而下的层级分解：从空压机整机系统需求再到各个子零部件需求，进而起到缩短开发周期、以及避免遗漏和重复开发的现象。
蜂巢蔚领完全掌握了自主设计、开发和制造高速电机的能力，按照V-model开发流程，可进行电机电磁仿真分析、损耗和效率计算、冷却分析和优化以及性能、热和冷却、绝缘、振动以及环境试验等验证。
空气轴承和高速转速系统是空压机的关键，蜂巢蔚领同样完全掌握自主能力。公司可进行空气轴承的箔片形状设计以及与之相关的刚度、承载力计算和测试，同时借助于先进的分析仿真工具可进行转子动力学仿真，以及轴承和转子的耦合计算。
零部件和整机验证方面，蜂巢蔚领依托公司内部、集团内以及经认定第三方试验资源，按照车规级的DV标准，测试项目包含整机性能、振动冲击、电气性能和安全、耐久与寿命、噪声、环境负荷、EMC电磁兼容等，能够覆盖关键零部件和整机的全面验证。
打通全功率覆盖 聚焦降本提效
在空压机产品布局方面，蜂巢蔚领现阶段已经形成了较为完整的产品矩阵。
蜂巢蔚领高能效VF系列空压机，乘用车和商用车共用平台，覆盖30-225kw的乘用车/商用车系统，并可提供定制化设计，助力氢燃料电池系统加速商业化。VF10、VF15更适合于对安装空间要求较高的应用场景，分别适配30-55kw、50-90kw系统。
VF20、VF25、VF30均可提供两级、带能量回收的涡轮膨胀机方案，根据系统运行工况不同可回收20-30%的电机能量。VF20可用于80-110kw系统，VF25可用于110-140kw系统，VF30可用于重型商用车系统，适配系统功率140-225kw。
目前VF20、VF25均已小批量供货，主要客户有未势能源、上燃动力，国鸿、清能股份、风氢扬等系统厂家正进行台架试验阶段，其中VF20T、VF25T已完成台架性能验证。VF15、VF30处于样件制造，VF10尚处于设计阶段。
从技术指标来看，蜂巢蔚领高效+节能空压机，单级最高转速15万转，两级最高12.5万转，借助于轻量化设计，加速响应时间最快低至0.7秒，1米处噪声<70dBA；商用、乘用车共用平台，可实现250-450/400-750VDC 全功率输出；整机和空气轴承满足车规级振动标准、车规级可靠性，启停次数>25万次，寿命>8000小时；两级离心-整机效率>71%，65%区间在工作区内占比50%；可变截面涡轮膨胀机可回收20-30%能量，降低系统成本>25%；整机更轻、更紧凑、材料成本更低。
随着产品研发逐渐成熟并推向市场，蜂巢蔚领也在加快产品的降本来助力氢燃料电池系统商业化。
蜂巢蔚领的高能效VF系列空压机，适用于乘用车和商用车共用平台，覆盖30-225kw的乘用车/商用车系统，并可提供定制化设计，助力氢燃料电池系统加速商业化。
其一，提高转速降本。蜂巢蔚领通过提高转速使叶轮、电机等运转部件尺寸更小、更轻，使用的材料也就更少，小型化和轻量化大大降低了材料成本，公司下一代产品将会设计出转速更高的空压机产品。
其二，能量回收降本。蜂巢蔚领带膨胀机的能量回收空压机，可以直接降低直流功耗来提升系统效率，同时小型化也可以降低材料成本，公司借助于之前积累的涡轮增压、空压机经验，在能量回收方面可以为客户提供更多、更加柔性的解决方案。
其三，高集成化降本。蜂巢蔚领集成空压机控制器至PCU内部，可以减少冷却管路、接插件电气元件等零部件数量，对于降成本、可靠性提升和EMC优化都会有一定的帮助。
其四，零部件自制，规模化降本。蜂巢蔚领持遵循关键核心零部件自制的原则，公司采用平台化设计理念，多场景下零部件可以通用，达到一定的规模化后单件成本将大幅度降低。
“2021年第四季度蜂巢蔚领将逐渐形成1万台空压机的产能。”杜洪水表示，柔性化的装配线更适合多品种、多型号的快速切换，各种防错措施、高速动平衡机、出厂综合性能测试也都将有助于产品质量的进一步提升。
