長(zhǎng)城網(wǎng)·冀云客戶端記者 李代姣 白亞軍 張晨光 魏閃

　　5月8日清晨，一批配套高速離心式空壓機(jī)的高頻控制器從天津啟程，運(yùn)往位于河北辛集的生產(chǎn)線。在河北金士頓科技有限責(zé)任公司的車(chē)間里，這些控制器與本地制造的氫燃料電池空壓機(jī)進(jìn)行發(fā)貨前的性能匹配測(cè)試。隨后，它們被送往北京億華通的裝配車(chē)間，裝配到氫燃料電池系統(tǒng)中，最終裝載在氫能重卡、物流車(chē)、公交車(chē)上，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛穿梭于城市之間。

　　在這條布局京津冀的氫能產(chǎn)業(yè)鏈上，協(xié)同與合作的脈絡(luò)清晰可見(jiàn)。

　　空壓機(jī)是氫燃料電池系統(tǒng)的核心部件之一，它的作用可以通俗理解為氫燃料電池的“肺”。它通過(guò)高速電機(jī)帶動(dòng)離心式葉輪壓縮空氣，為燃料電池輸送氧氣并參與電化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)由于空氣軸承的搭載，確保了整個(gè)過(guò)程無(wú)污染、高效運(yùn)行。

　　河北金士頓的技術(shù)人員正在操控設(shè)備，生產(chǎn)空壓機(jī)產(chǎn)品。

　　起初，金士頓并不生產(chǎn)空壓機(jī)，它的核心產(chǎn)品是空氣軸承。不同于傳統(tǒng)軸承，空氣軸承利用空氣進(jìn)行潤(rùn)滑，不需要使用潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。

　　2017年，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，位于北京和其他地區(qū)的主要?dú)淙剂想姵叵到y(tǒng)集成商卻面臨國(guó)外空壓機(jī)在價(jià)格、發(fā)貨時(shí)效及本地適應(yīng)性等方面的多重限制。

　　彼時(shí)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的空壓機(jī)產(chǎn)品使用傳統(tǒng)軸承，不僅功耗高、噪聲大，而且輸送的空氣中含有油脂會(huì)嚴(yán)重影響氫燃料電池電堆的性能與壽命。而空氣軸承無(wú)油的特性，恰好滿足了氫燃料電池對(duì)潔凈度的要求。

　　“市場(chǎng)需求是企業(yè)研發(fā)的指揮棒。”河北金士頓新能源董事長(zhǎng)張學(xué)智說(shuō)，依托已有的空氣軸承技術(shù)基礎(chǔ)，金士頓根據(jù)客戶提出的空壓機(jī)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)了多款空壓機(jī)樣機(jī)。

　　河北金士頓空壓機(jī)生產(chǎn)線。

　　北京不僅是創(chuàng)新的策源地，更是需求驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)引擎。來(lái)自億華通的系統(tǒng)數(shù)據(jù)支撐讓金士頓空壓機(jī)的研發(fā)有了科學(xué)依據(jù)。

　　“在研發(fā)過(guò)程中，我們與北京億華通的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多次調(diào)整測(cè)試，他們給出很多好的改進(jìn)建議。”張學(xué)智舉了一個(gè)例子：“最初我們的引氣結(jié)構(gòu)是外部引氣，用于軸承冷卻，這樣既增加了燃料電池系統(tǒng)的管路布置難度，同時(shí)也增加了空壓機(jī)防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。在北京客戶研發(fā)人員的建議下，我們改為內(nèi)部引氣，壓縮空氣在冷卻完軸承后直接進(jìn)入發(fā)電應(yīng)用，改進(jìn)后燃料電池的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，空壓機(jī)的整機(jī)防水性能也更優(yōu)秀。”

　　完成了空壓機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要讓它高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，還需要一個(gè)精密的“大腦”——高頻控制器，由它來(lái)調(diào)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

　　“當(dāng)時(shí)的控制器轉(zhuǎn)速大多是每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)，而適配空壓機(jī)的控制器則需要滿足每分鐘10萬(wàn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行工況。市面上沒(méi)有這樣的產(chǎn)品，我們自己研發(fā)也缺乏電子控制領(lǐng)域的人才。”張學(xué)智回憶道。

　　技術(shù)人員進(jìn)行研討。

　　當(dāng)?shù)赜龅饺瞬艈?wèn)題，企業(yè)把目光瞄向了北京。

　　“北京科技大學(xué)張前博士團(tuán)隊(duì)研究高速電機(jī)控制算法，研究方向與我們高度契合。”于是，金士頓北上求才。

　　恰逢京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略縱深推進(jìn)，三地間交通便利，往來(lái)更加密切。張前通過(guò)河北辛集人才引入機(jī)制順利進(jìn)入金士頓團(tuán)隊(duì)，帶著實(shí)驗(yàn)室積累的數(shù)十萬(wàn)組電機(jī)控制數(shù)據(jù)入駐辛集，在京冀兩地實(shí)驗(yàn)室開(kāi)啟“候鳥(niǎo)式”攻關(guān)。

　　“電磁兼容性是控制器的重要指標(biāo)，但企業(yè)的測(cè)試條件有限，所以我們聯(lián)系了北京的專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)做測(cè)試。距離近，交通也便利，基本當(dāng)天就能拿到測(cè)試結(jié)果，然后有針對(duì)性地調(diào)整設(shè)計(jì)方案，也幫助我們縮短了開(kāi)發(fā)周期。”如今已經(jīng)是金士頓-天津云驅(qū)研發(fā)總監(jiān)的張前說(shuō)。

　　很快，高頻控制器研發(fā)成功。新的問(wèn)題擺在面前——控制器生產(chǎn)線設(shè)在哪里？

　　“天津是我國(guó)北方地區(qū)電子元器件的集散地，當(dāng)?shù)丶夹g(shù)人才豐富，而且距金士頓總部不過(guò)3小時(shí)車(chē)程，非常方便。”張前算過(guò)一筆賬：在天津設(shè)立控制器研發(fā)生產(chǎn)子公司，物流成本可降低30%。

　　2022年，氫能大巴駛?cè)氡本┒瑠W會(huì)北京賽區(qū)和張家口崇禮賽區(qū)。

　　2019年，搭載著高頻控制器的空壓機(jī)完成最終測(cè)試，2020年，北京億華通完成極寒測(cè)試——匹配該空壓機(jī)的氫燃料電池系統(tǒng)通過(guò)-30℃超低溫冷啟動(dòng)驗(yàn)證。2022年，700多臺(tái)裝備該系統(tǒng)的氫能大巴駛?cè)氡本⒀討c和張家口崇禮賽區(qū)，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量完成了冬奧會(huì)服務(wù)保障工作。

　　目前，京津冀地區(qū)搭載金士頓空壓機(jī)的氫燃料電池的上牌車(chē)輛已超4000輛。

　　“我們與北京的高校和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展了一系列合作，依托北京的‘智力引擎’，突破了包括空壓機(jī)抗振等級(jí)提升、電機(jī)防水性能提升、整機(jī)噪聲優(yōu)化在內(nèi)的一批氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步提升了產(chǎn)品性能。”張學(xué)智說(shuō)。

　　一臺(tái)空壓機(jī)，三地共賦能，如今，金士頓空壓機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率已過(guò)半數(shù)。

　　從空氣軸承到氫燃料電池空壓機(jī)，從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)線，空壓機(jī)的旅程，每個(gè)環(huán)節(jié)都刻著協(xié)同發(fā)展的基因，映射出京津冀“創(chuàng)新鏈牽引產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈激活人才鏈”的深層邏輯。

　　在京津冀氫能產(chǎn)業(yè)版圖中，張家口側(cè)重制氫，北京側(cè)重產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，天津、唐山發(fā)揮港口優(yōu)勢(shì)側(cè)重應(yīng)用場(chǎng)景拓展，金士頓核心零部件生產(chǎn)落戶辛集，形成“制氫-用氫”閉環(huán)，三地共同發(fā)力，握指成拳，不斷推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用場(chǎng)景的協(xié)同發(fā)展。