在一片混沌中，手握自主核心技術率先殺出重圍，成為國産化曆史的有力推動者，這家企業身上天生就帶有勇猛彪悍的虎狼之氣。

高工産研氫電研究所（GGII）調研數據顯示，2019年國内市場燃料電池空壓機出貨量TOP5供應商市場占有率高達85.44%，其中石家莊金士頓軸承科技有限公司（下稱“金士頓”）所占市場份額位列前三，同時也是離心式空壓機中的第一名。

燃料電池空壓機需要滿足無油、中高壓比、高效、緊湊、低噪音、可靠性和全生命周期的低成本等多重屬性。尤其對于大功率高功率密度燃料電池而言，無油離心空壓機被普遍認為是終極解決方案。但由于技術門檻較其他機型高，無油離心空壓機國産化突圍一直十分艱難。

而金士頓不僅獲得了國産無油離心式空壓機應用“冠軍”榮耀，還掌握着空氣軸承、高速永磁電機、控制器等三大核心技術部件“殺手锏”，同時擁有氣動系統的開發和優化能力。無論為燃料電池系統企業“量身定制”産品還是幫助其降低成本，金士頓有無可替代的優勢。

金士頓公司副總、燃電事業部總經理王青峰向高工氫電透露：“基于燃料電池大功率發展趨勢及公司核心技術定制化開發能力，今年公司推出了兩款兩級壓縮新機型，分别針對60-80kW、80-120kW大功率燃料電池系統而開發。這兩款機型壓比高、流量大，配合采用碳化矽芯片的高效控制器，相比之前從整機功率、電機溫升、控制響應、加載、刹車反饋速度都較前一代有非常明顯的優勢，采用碳化矽的空壓機控制器勢必成為未來趨勢。”

金士頓空壓機兩級壓縮新機型

金士頓的新技術又将在行業引發怎樣的鍊式反應？其身上的“虎狼之氣”從何而來？

“提質降本”驅動國産突圍

GGII調研數據顯示，2019年我國氫燃料電池空壓機出貨量為3790台，同比增長110.56%；2019年我國氫燃料電池空壓機市場規模為1.6億元，同比增長82.65%。

未來，随着燃料電池汽車“十城千輛”示範推廣方案的實施，燃料電池空壓機銷量及市場規模還将大幅上升。GGII預測，2020年我國氫燃料電池空壓機出貨量将超過6000台，市場規模将超3億元。氫燃料電池空壓機市場在釋放出巨大潛力。

巨大商機面前，燃料電池空壓機競争異常激烈，增速離心式、無油離心式、螺杆式、羅茨式等多重技術路線各自“出招”，國産與進口品牌之間你争我奪。

“其他容積式空壓機要滿足同等的工況下，功耗比離心式高。”一位資深專業人士告訴高工氫電，無油離心式空壓機如果做得好，相對其他機型在未來将占絕對優勢。無論從國内外研究方向還是下遊用戶反映來看，離心式備受青睐。

此前燃料電池系統功率普遍在30-40kW之間，運行壓比在1.8-2.5bar之間，成本偏低的其他機型也可以滿足。如今燃料電池大功率發展趨勢成定局，今年基本要求在60kW及以上，在同等功耗下壓比能力上更勝一籌且成本明顯下降的離心式空壓機有望超越。

新産品的研發對于金士頓而言，并不需要花費太多功夫。

去年公司單級壓縮空壓機憑借優異性能，赢得燃料電池頭部企業大批量訂單，應用于申龍客車、福田客車、宇通客車和吉利客車等多個主機廠。在空氣軸承式空壓機領域，單級壓縮在設計時需要克服軸向力不平衡，技術難度比兩級壓縮要大。公司之所以一開始不推出兩級壓縮，是因為彼時燃料電池系統功率偏低，單級壓縮反而使用起來更高效。

需注意的是，現階段選擇離心式空壓機并非完美無缺，主要存在的問題是在低流量時可能會出現喘振現象，持續喘振則可能影響系統性能和壽命。

“我建議用戶在初期選型時一定要選好機型，結合台架測試進行匹配。結合客戶系統的工況點，掌握核心部件技術的金士頓可以根據客戶需求做氣動優化，以讓産品充分滿足系統運行區間，從而避免喘振現象發生。”一向務實的王青峰提醒道。

目前降本對于燃料電池系統企業而言是頭等大事，空壓機這一關鍵部件的降本對其整體成本的下降意義頗大。擁有空壓機空氣軸承、高速永磁電機、控制器等三大核心技術部件研發及大批量生産能力的金士頓在降本上能力突出。

“今年離心式空壓機價格下降較去年明顯。從離心式空壓機給燃料電池系統所帶來的綜合功效來看，即便下降後的價格仍然比其他機型價格高一點，但下遊客戶是完全能夠接受的。”一直與客戶密切互動的王青峰透露。

可以預測，在技術及降成本上擁有雙重優勢，且已赢得良好口碑的金士頓兩級壓縮空壓機推出後，勢必将推動國産離心式空壓機市場份額進一步提升。

長期沉澱成就“獨樹一幟”

在燃料電池領域，能夠代表國産化突圍的企業，背後必定有非凡的技術能力及團隊在支撐。金士頓有着怎樣的發展曆程呢？

金士頓成立于2007年，成立之初就專注于軸承産品的研發、生産、銷售。并于2010年開始研發空氣軸承産品，由于空氣軸承産品的特殊性，在2014年自主開發能夠應用空氣軸承配套的高速電機，就為了能夠将核心技術轉化成産品。

後來金士頓成功研發采用空氣軸承和高速永磁電機等核心技術的應用産品---空氣懸浮離心鼓風機，用于污水處理和涉及物料、粉塵輸送等行業，成為真正意義上的國内首家空氣懸浮離心鼓風機國産化、系列化和批量化生産制造商。

在空氣軸承及高速電機領域長期的技術沉澱，憑借在流體機械行業豐富的工程化應用經驗，金士頓“厚積薄發”，瞄準日益茁壯的氫燃料電池産業，精準發力，以燃料電池無油空壓機為主打産品，開始了在新能源領域的新征程。

但燃料電池空壓機比鼓風機轉速高、體積小很多，因此技術難度也高很多。金士頓在2016年就開始内部立項，對燃料電池空壓機進行研發攻關，并于2018年推出了完全國産化的采用空氣軸承的無油離心空壓機。

從技術角度來看，相較其他技術路線，無油離心式具有高效、體積小、噪音小等優勢。但是真正實現無油、高效，空氣軸承、高速永磁電機的應用必不可少，目前金士頓作為國内首屈一指的完全掌握空氣軸承、高速永磁電機核心技術的企業，把核心技術成功轉化為成熟的應用産品，并實現了從小批樣機到規模化批産的階段過渡，再有已取得的IATF16949質量體系的“加持”，使金士頓依靠其領先的技術優勢，成熟的批産經驗、過硬的産品品質真正具備能夠與國外同品一決高下的實力。

金士頓燃料電池空壓機的控制器也屬于自主開發。這與其當初不得不開發高速電機的原因類似，在國内能夠控制高轉速電機的控制器是一個技術難點，彼時市場上沒有現成的商用化控制器産品，因此在2016年公司決定開發無油空壓機項目的同時，提前布局，組建了專門開發控制器的研發團隊，并且實現了控制器和空壓機的完美匹配。

“我們從最初做軸承零部件，就這樣一步一步轉型成機電一體化環保設備生産制造商，再到涉足新能源領域成為汽車零部件供應廠家，對于整個公司來說，也在不斷的蛻變、成長。”王青峰說，由于研發涉及的學科領域不斷拓寬，從最初簡單的機械加工到轉子動力學、電磁學、空氣動力學、整機控制等，在這過程中研發團隊也逐步擴大。

現在金士頓有300餘人，其中研發團隊就有60多人，在研發和工程化應用研究過程中，金士頓依靠自身的絕對領先的技術優勢，陸續成立和組建了“河北省空氣軸承及應用工程技術研究中心”、“河北省企業技術中心”及院士工作站等多個處于技術領先水平的研發平台。

“樹高千尺賴根深”，金士頓憑借嚴謹的研發态度、科學的産品驗證、通過大量實驗積累真實豐富的數據、近800台供貨數量、已突破2000萬公裡的上車累計運行裡程，才使得公司和産品得到市場的廣泛認可。

配套金士頓空壓機産品的燃料電池汽車

這也就是為什麼，在競争激烈的燃料電池空壓機市場，金士頓能夠率先推出單級壓縮空壓機并拔得頭籌，如今又創新推出兩款新型兩級壓縮空壓機。金士頓目前擁有燃料電池空壓機産能3000-5000台/年，同時公司正在擴張産能，新建工廠一期産能達5萬台/年。金士頓為迎接市場爆發做好了充足準備。

随着未來燃料電池系統功率越來越大，尾排氣體能量也會越來越大，一向敢于創新、密切關注行業技術動向的金士頓正在考慮新機型采用能量回收的設計理念，開發适用于更大系統功率級别的空壓機，做到高效低耗，為進一步提升系統的功率密度提供幫助。

王青峰還透露：“未來我們産品規劃将以空壓機為依托，發展成為空氣子系統模塊集成商和技術服務商，為客戶提供定制化的優質服務，以開放包容的姿态同各方攜手，共同推動中國氫能産業的發展。”

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