年产台空气压缩机项目可行性研究报告-燃料电池系统重要设备

1、空压机分为容积式和动力式压缩机

空气压缩机用于压缩空气，是将电动机的机械能转化成压力能或动能的一种设备，属于通用机械。空气压缩机有活塞式、膜片式、螺杆式、滑片式、离心式、轴流式，常见的压缩机主要有活塞式压缩机、螺杆式压缩机、滑片式压缩机和离心式压缩机。

活塞式压缩机历史悠久，通过活塞运动，靠活塞环来密封压缩气体，结构原理较为简单，效率也较高，但运行不稳定、制造耗材多。螺杆式压缩机是通过螺杆转动使螺杆与机壳之间容积减少从而压缩空气，结构简单紧凑，运转也较为平稳可靠，但技术含量高、制造难度大。滑片式压缩机是通过偏心转子上的滑片沿径向移动将空气挤压然后排出。离心式压缩机则是通过提高气体分子的运动速度，然后通过扩压器将气体分子具有的动能转化为气体的压力能，最后提高压缩空气的压力，离心式压缩机结构简单、运转平衡，可以做到完全无油，但不适用压比过高的场合且效率较活塞式压缩机低。

空气压缩机分为容积式和动力式压缩机

2、空压机影响燃料电池总成本

燃料电池是一种将燃料和氧气结合起来产生电力的电化学装置。因为其在将化学能转化为电能的过程中产生的大部分是水，有害气体较少，因此对环境污染较小。同时它的能量转换由于不经过燃烧，理论上转换效率可达90%以上，实际可达到60%。燃料电池没有机械传动部件，因此也不会产生噪音。燃料电池系统负荷变动的适应能力也比火力发电强，燃料电池发电处理变动率可达每分钟66%，调节范围较大，应答速度快，运行平稳。

燃料电池汽车由八大核心部件构成

燃料电池系统主要由燃料电池堆、空气循环系统、供氢系统、水/热管理系统、电控系统这五大系统构成。而空压机则是空气循环系统中的重要组成部分，燃料电池用的氧气基本来源于空气，而空气则需要鼓风机（低压燃料电池）或空压机（高压燃料电池）将空气泵入燃料电池堆。同时空压机还能利用消耗了部分氧气排出反应堆的输入气体转化的机械能，从而节省电能。

燃料电池系统由五大系统构成

燃料电池进气工作时空气由空压机进入

燃料电池的成本中占比最大的是燃料电池堆，占到总成本的61%，其次就是空气循环系统，占到总成本的15%。而空压机则是空气循环系统中极为重要的组件之一，降低空压机的成本可以在一定程度上降低空气循环系统在燃料电池总成本中的比例，从而降低燃料电池总成本。

燃料电池系统在整车成本中占比较大

空气循环系统在燃料电池系统成本中占比15%

燃料电池空压机通过对进堆空气进行增压，可以提高燃料电池系统的效率和紧凑性。为使燃料电池保持良好的工作特性和工作效率，适用于燃料电池的空压机还需要满足以下几点特性∶

无油且有一定湿度∶传统压缩机中往往使用润滑油，但润滑油会污染电堆内芯，使电堆中毒降低反应活度。

较高能量转换率∶空压机的效率会直接影响燃料电池的效率。高效的空压机可以有效提高燃料电池的效率。

动态响应能力高∶空压机可以随着需求功率变化及时调整输出功率。

低噪声∶空压机的噪声是燃料电池噪声的主要来源，因此需要尽可能减小空压机的噪声。

小型化且低成本∶空压机的体积、质量和成本大大影响整个燃料电池的体积、质量和成本，小型化且低成本的空压机有利于未来燃料电池的发展，从而推动燃料电池汽车的产业化。

阻碍适用燃料电池的空压机发展的最主要因素之一就是需要保证压缩气体绝对无油。由于燃料电池需要绝对无油的空气这一特点，传统的空气压缩机并不能用于燃料电池系统，因此需要开发燃料电池专用的无油压缩机。

代表性燃料电池车企使用离心式和罗茨式空压机为主

离心式压缩机在功率密度、效率、噪声等方面具有最好的综合效果，被业界认为是较有前途的燃料电池空气增压方式之一。丰田Mirai燃料电池系统目前是搭配的六叶螺杆罗茨式空压机，由丰田自动织机公司开发。从目前国内外研究发展方向来看，离心式和罗茨式空气压缩机或将是今后主流的发展方向。同时，随着燃料电池系统对空气供应系统性能要求的提高，离心式空压机与涡轮匹配工作也将成为燃料电池用空压机未来发展的主要趋势之一。

燃料电池空压机各技术路线各有利弊

3、空压机逐渐实现国产化替代

年1月，全国政协副主席、中国科学技术委员会主席万钢在年电动汽车百人会中表示，要加大对燃料电池发动机的研发力度，攻克基础材料、核心技术和关键部件难关。当前重点需要突破膜电极、空压机和储氢罐的产业化。随着燃料电池产业蓬勃发展，国内企业仍需加强对高性能燃料电池系统所必须的空压机等关键零部件的研发，尽快实现国产化，从而保证产业健康发展。

降低空压机成本的一大途径就是依靠技术进步，实现空压机的国产化替代。目前国家已公布多项支持空压机国产化的政策，中国制造、能源技术革命创新行动计划都提出支持燃料电池汽车发展，形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系;战略性新兴产业重点产品和服务指导目录将新能源汽车电附件包含空气压缩机等列入重点产品。

国内相关政策支持空压机行业发展

国外燃料电池用空压机品牌主要有Honeywell、UQM、Rotrex等，已被美国通用、PlugPower、加拿大Ballard等公司采用多年。

国外空压机制造厂商主要有Honeywell、UQM、Rotrex等

从年前后开始，国内就有压缩机企业就开始进行燃料电池用空压机的研发和国产化，当时主要核心技术仍掌握在美国、日本、瑞典等外资企业手中。经过多年研发年广顺新能源实现国产燃料电池空压机对外销售。在国内燃料电池产业蓬勃发展的推动下，一批上市公司依托原有技术积累也纷纷加入燃料电池压缩机国产化阵营中，代表性企业如冰轮环境等。

第一章总论

1.1年产台空气压缩机项目背景

1.2可行性研究结论

1.3主要技术经济指标表

第二章项目背景与投资的必要性

2.1年产台空气压缩机项目提出的背景

2.2投资的必要性

第三章市场分析

3.1项目产品所属行业分析

3.2产品的竞争力分析

3.3营销策略

3.4市场分析结论

第四章建设条件与厂址选择

4.1建设场址地理位置

4.2场址建设条件

4.3主要原辅材料供应

第五章工程技术方案

5.1项目组成

5.2生产技术方案

5.3设备方案

5.4工程方案

第六章总图运输与公用辅助工程

6.1总图运输

6.2场内外运输

6.3公用辅助工程

第七章节能

7.1用能标准和节能规范

7.2能耗状况和能耗指标分析

7.3节能措施

7.4节水措施

7.5节约土地

第八章环境保护

8.1环境保护执行标准

8.2环境和生态现状

8.3主要污染源及污染物

8.4环境保护措施

8.5环境监测与环保机构

8.6公众参与

8.7环境影响评价

第九章劳动安全卫生及消防

9.1劳动安全卫生

9.2消防安全

第十章组织机构与人力资源配置

10.1组织机构

10.2人力资源配置

10.3项目管理

第十一章项目管理及实施进度

11.1项目建设管理

11.2项目监理

11.3项目建设工期及进度安排

第十二章投资估算与资金筹措

12.1投资估算

12.2资金筹措

12.3投资使用计划

12.4投资估算表

第十三章工程招标方案

13.1总则

13.2项目采用的招标程序

13.3招标内容

13.4招标基本情况表

第十四章财务评价

14.1财务评价依据及范围

14.2基础数据及参数选取

14.3财务效益与费用估算

14.4财务分析

14.5不确定性分析

14.6财务评价结论

第十五章项目风险分析

15.1风险因素的识别

15.2风险评估

15.3风险对策研究

第十六章结论与建议

16.1结论

16.2建议

关联报告：

编制单位：北京智博睿

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