OFweek氫能網(wǎng)訊：由于燃料電池輸出特性和動(dòng)態(tài)性能，燃料電池DC／DC成為燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)不可缺少的重要部件，它負(fù)責(zé)將燃料電池輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為整車和燃料電池系統(tǒng)安全運(yùn)行提供重要保證，因此DC／DC產(chǎn)品的選擇成為燃料電池廠商關(guān)注的重點(diǎn)。

在國(guó)內(nèi)大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的背景下，深圳市福瑞電氣有限公司（下稱福瑞電氣）率先成功研發(fā)出高可靠性大功率燃料電池DC／DC變換器，并積累了批量生產(chǎn)及應(yīng)用大功率燃料電池DC／DC的成功經(jīng)驗(yàn)。

作為國(guó)內(nèi)少有的將燃料電池DC／DC升壓器作為重點(diǎn)產(chǎn)品開發(fā)的公司，福瑞電氣憑借對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的高度理解，以及全數(shù)字控制、先進(jìn)的功率電路拓?fù)洹⒏哳l化設(shè)計(jì)、3D模型、數(shù)字控制模仿真／電路仿真／熱仿真等先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，已推出功率覆蓋10－150kW的成熟燃料電池DC／DC產(chǎn)品，獲得國(guó)內(nèi)外眾多燃料電池廠商及主機(jī)廠的青睞。

日前，OFweek氫能走進(jìn)福瑞電氣，與福瑞電氣副總經(jīng)理兼市場(chǎng)總監(jiān)宣路先生，副總經(jīng)理兼總工程師湯忠先生進(jìn)行了深入交流，以下為對(duì)話實(shí)錄：

OFweek氫能：福瑞電氣為何一開始就著手大功率燃料電池DC／DC開發(fā)？

宣路：確實(shí)在這一點(diǎn)上福瑞電氣與其他的燃料電池DC／DC提供商不太一樣，我們一開始就著手的是80－120KW燃料電池DC／DC產(chǎn)品的開發(fā)，然后再向中低功率產(chǎn)品延伸，主要有兩方面原因。

一是福瑞電氣是國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源汽車專項(xiàng)”專項(xiàng)“高環(huán)境適應(yīng)性的公路客車燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和整車集成技術(shù)”子課題承擔(dān)單位，負(fù)責(zé)開發(fā)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)80KW和120KW DC／DC。后面基于此產(chǎn)品平臺(tái)推出系列產(chǎn)品是順理成章的事情。

二是從市場(chǎng)層面考慮，大功率DC／DC在中國(guó)具有廣泛的應(yīng)用空間。不僅僅是燃料電池車用領(lǐng)域，固定式領(lǐng)域的空間也很大，還有豐田的HEV，同樣是使用了一個(gè)電池組再加上一個(gè)大功率DC／DC。

目前，福瑞電氣的燃料電池DC／DC功率覆蓋10－150kW，隨著燃料電池在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展，這一塊的市場(chǎng)也會(huì)持續(xù)分化，我們也會(huì)保持產(chǎn)品強(qiáng)大的擴(kuò)展性，滿足更多元化燃料電池客戶的需求，強(qiáng)化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

OFweek氫能：高功率燃料電池DC／DC的哪些研發(fā)難點(diǎn)有哪些？

湯忠：難點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。首先主電路拓?fù)涞倪x擇，針對(duì)不同的電堆就會(huì)有不同的選擇，這方面存在一定的技術(shù)難度。

其次是控制，針對(duì)不同的拓?fù)�，�?duì)應(yīng)的控制也不一樣，我們離散控制上也有一些新的技術(shù)使產(chǎn)品的效率、性能指標(biāo)及穩(wěn)定性等更好。

另外就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)方面，在滿足客戶水阻和壓損的條件下，需要最大限度地提高DC／DC散熱功率，這要求在有限的體積下，提高功率密度。熱設(shè)計(jì)方面我們主要通過熱仿真手段選擇最優(yōu)方案，在研發(fā)過程中前進(jìn)行充分的測(cè)試驗(yàn)證，獲得較高的功率密度。

OFweek氫能：福瑞電氣的優(yōu)勢(shì)是什么？

宣路：盡管燃料電池板塊是一個(gè)新領(lǐng)域，但我們的團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)電力電子領(lǐng)域已經(jīng)積累了十幾年的經(jīng)驗(yàn)，為施耐德、艾默生、�？低�視、中興通訊以及眾多汽車主機(jī)廠供貨，對(duì)行業(yè)具有很深的理解，也積累了很多寶貴的制造經(jīng)驗(yàn)，我們了解什么樣的產(chǎn)品質(zhì)量才能達(dá)到汽車廠商的要求，也清楚應(yīng)該如何配合整車廠進(jìn)行快速開發(fā)。

此外，我們與清華大學(xué)汽車系的關(guān)系比較緊密。事實(shí)上，我們的6位創(chuàng)始股東都畢業(yè)于清華，北京－清華工業(yè)開發(fā)研究院也參與了對(duì)我們的投資。

2017年，我們進(jìn)入了清華大學(xué)汽車系課題組，申請(qǐng)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。2018年，氫燃料電池領(lǐng)域的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃有5個(gè)課題，清華汽車系牽頭獲得了一個(gè)課題。

湯忠：在技術(shù)層面，福瑞電氣的DC／DC技術(shù)路線走的是碳化硅，高頻化方案，針對(duì)車載產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)來開發(fā)產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)最初很多都是用現(xiàn)有產(chǎn)品甚至是非車載產(chǎn)品平臺(tái)來衍生，因?yàn)槟壳叭剂想姵谼C／DC市場(chǎng)還太小，市場(chǎng)非常分散，廠商都不愿意投入研發(fā)資源重新開發(fā)，通過使用通訊模塊、充電樁模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單拼湊，盡管節(jié)省了開發(fā)周期和成本，但只能在固定環(huán)境下使用，難以滿足車載產(chǎn)品需求，所以未來還是會(huì)演化到更能適應(yīng)車載應(yīng)用環(huán)境的產(chǎn)品方案。

我們的研發(fā)重視產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及仿真過程，我們主要的三個(gè)仿真過程，分別是硬件電路仿真、軟件控制算法仿真和熱仿真進(jìn)行反復(fù)的最優(yōu)化方案選擇。針對(duì)熱仿真，由于很多失效都由溫升原因引起，所以通過熱仿真建模，散熱控制等，我們可以確保所有的器件在正常溫度范圍內(nèi)，確保產(chǎn)品的可靠性及壽命。

產(chǎn)品方面，我們傾向于提供拓展性非常好的燃料電池DC／DC產(chǎn)品。利用福瑞電氣對(duì)汽車行業(yè)深刻理解的優(yōu)勢(shì)，我們把燃料電池客戶的各種需要做了梳理，產(chǎn)品平臺(tái)集成了配電各種部件，可以滿足不同需求而不用單獨(dú)開發(fā)產(chǎn)品，滿足目前產(chǎn)品需求多樣化、市場(chǎng)分散的特點(diǎn)，能夠快速響應(yīng)客戶的需求。

OFweek氫能：燃料電池何時(shí)產(chǎn)業(yè)化？

宣路：這一點(diǎn)我們可以參考純電動(dòng)汽車的發(fā)展里程，電動(dòng)汽車的十城千輛從2009年開始，到2015年就迎來了爆發(fā)�，F(xiàn)在燃料電池也是以電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展為參考，基本可以看作是鋰電2009－2012年的發(fā)展階段，可能在五年后甚至更早，就會(huì)有大的爆發(fā)，并且是驚人爆發(fā)。

湯忠：從技術(shù)的角度看我可能會(huì)更加偏保守，因?yàn)槟壳皝砜矗�燃料電池市�?chǎng)仍然非常分散，盡管氫能的技術(shù)一定是未來有希望的技術(shù)，但目前行業(yè)的發(fā)展和國(guó)家政策密切相關(guān)，所以在過程上我會(huì)相對(duì)保守一些。

事實(shí)上，燃料電池零部件、系統(tǒng)集成等各方面的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破，最大的難點(diǎn)在于電堆的商業(yè)化。膜電極、雙極板等的成本還較高，影響到了大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。但比較樂觀的是，燃料電池成本下降速度的比鋰電池還要快。

OFweek氫能：當(dāng)前燃料電池市場(chǎng)發(fā)展的難點(diǎn)？

宣路：行業(yè)處于起步階段，電堆、總成、車廠等整個(gè)體系的全面發(fā)展，需要政府層面的協(xié)調(diào)規(guī)劃，這意味著政府的支持非常重要，產(chǎn)業(yè)化初期的市場(chǎng)規(guī)模較小、市場(chǎng)分散，補(bǔ)貼的存在有助于激勵(lì)行業(yè)內(nèi)的企業(yè)共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

湯忠：一是現(xiàn)在電堆成本仍偏高，缺乏經(jīng)濟(jì)性；二是電堆核心技術(shù)掌握在極少數(shù)企業(yè)手中，擁有電堆設(shè)計(jì)核心技術(shù)的企業(yè)極少，只有市場(chǎng)上大部分企業(yè)在核心技術(shù)有突破的時(shí)候，行業(yè)才會(huì)有突破；三是加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施匱乏，國(guó)內(nèi)關(guān)注到這一點(diǎn)正在加緊推廣、鼓勵(lì)建設(shè)，這幾個(gè)都需要國(guó)家政策的扶持。

OFweek氫能：如何根據(jù)市場(chǎng)布局下一代產(chǎn)品？

宣路：除了汽車，我們也非常關(guān)注大功率DC／DC在直流微電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。另外，燃料電池DC／DC與電堆更好的集成，使得整體大小與傳統(tǒng)汽油機(jī)差不多。福瑞電氣有豐富的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)，擁有電機(jī)控制技術(shù)和電力電子技術(shù)，批量生產(chǎn)及精益制造方面具備較強(qiáng)能力和豐富經(jīng)驗(yàn)。

湯忠：我們會(huì)不斷地投入產(chǎn)品的迭代開發(fā)。未來產(chǎn)品發(fā)展方向是高轉(zhuǎn)換效率、高能量密度、高性價(jià)比三方面。未來在額定負(fù)載情況下燃料電池DC／DC轉(zhuǎn)換效率會(huì)達(dá)到98－99％，目前市場(chǎng)主流30－40kW 產(chǎn)品，福瑞電氣的功率密度已經(jīng)達(dá)到3kW／L，在將來更大功率的情況下，我們會(huì)做到6kW／L。