OFweek氫能網訊：由于燃料電池輸出特性和動態(tài)性能，燃料電池DC／DC成為燃料電池動力系統(tǒng)不可缺少的重要部件，它負責將燃料電池輸出電壓進行轉換，為整車和燃料電池系統(tǒng)安全運行提供重要保證，因此DC／DC產品的選擇成為燃料電池廠商關注的重點。

在國內大力發(fā)展氫能產業(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，并積累了批量生產及應用大功率燃料電池DC／DC的成功經驗。

作為國內少有的將燃料電池DC／DC升壓器作為重點產品開發(fā)的公司，福瑞電氣憑借對汽車產業(yè)的高度理解，以及全數字控制、先進的功率電路拓撲、高頻化設計、3D模型、數字控制模仿真／電路仿真／熱仿真等先進設計技術，已推出功率覆蓋10－150kW的成熟燃料電池DC／DC產品，獲得國內外眾多燃料電池廠商及主機廠的青睞。

日前，OFweek氫能走進福瑞電氣，與福瑞電氣副總經理兼市場總監(jiān)宣路先生，副總經理兼總工程師湯忠先生進行了深入交流，以下為對話實錄：

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：確實在這一點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產品的開發(fā)，然后再向中低功率產品延伸，主要有兩方面原因。

一是福瑞電氣是國家重點研發(fā)計劃“新能源汽車專項”專項“高環(huán)境適應性的公路客車燃料電池動力系統(tǒng)和整車集成技術”子課題承擔單位，負責開發(fā)燃料電池動力系統(tǒng)80KW和120KW DC／DC。后面基于此產品平臺推出系列產品是順理成章的事情。

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

目前，福瑞電氣的燃料電池DC／DC功率覆蓋10－150kW，隨著燃料電池在國內快速發(fā)展，這一塊的市場也會持續(xù)分化，我們也會保持產品強大的擴展性，滿足更多元化燃料電池客戶的需求，強化市場競爭力。

OFweek氫能：高功率燃料電池DC／DC的哪些研發(fā)難點有哪些？

湯忠：難點主要體現(xiàn)在三個方面。首先主電路拓撲的選擇，針對不同的電堆就會有不同的選擇，這方面存在一定的技術難度。

其次是控制，針對不同的拓撲，對應的控制也不一樣，我們離散控制上也有一些新的技術使產品的效率、性能指標及穩(wěn)定性等更好。

另外就是結構設計和熱設計方面，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。熱設計方面我們主要通過熱仿真手段選擇最優(yōu)方案，在研發(fā)過程中前進行充分的測試驗證，獲得較高的功率密度。

OFweek氫能：福瑞電氣的優(yōu)勢是什么？

宣路：盡管燃料電池板塊是一個新領域，但我們的團隊在傳統(tǒng)電力電子領域已經積累了十幾年的經驗，為施耐德、艾默生、�？低�視、中興通訊以及眾多汽車主機廠供貨，對行業(yè)具有很深的理解，也積累了很多寶貴的制造經驗，我們了解什么樣的產品質量才能達到汽車廠商的要求，也清楚應該如何配合整車廠進行快速開發(fā)。

此外，我們與清華大學汽車系的關系比較緊密。事實上，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)研究院也參與了對我們的投資。

2017年，我們進入了清華大學汽車系課題組，申請國家重點研發(fā)計劃項目。2018年，氫燃料電池領域的國家重點研發(fā)計劃有5個課題，清華汽車系牽頭獲得了一個課題。

湯忠：在技術層面，福瑞電氣的DC／DC技術路線走的是碳化硅，高頻化方案，針對車載產品的應用環(huán)境特點來開發(fā)產品。

國內最初很多都是用現(xiàn)有產品甚至是非車載產品平臺來衍生，因為目前燃料電池DC／DC市場還太小，市場非常分散，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、充電樁模塊進行簡單拼湊，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，難以滿足車載產品需求，所以未來還是會演化到更能適應車載應用環(huán)境的產品方案。

我們的研發(fā)重視產品的設計及仿真過程，我們主要的三個仿真過程，分別是硬件電路仿真、軟件控制算法仿真和熱仿真進行反復的最優(yōu)化方案選擇。針對熱仿真，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，確保產品的可靠性及壽命。

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

OFweek氫能：燃料電池何時產業(yè)化？

宣路：這一點我們可以參考純電動汽車的發(fā)展里程，電動汽車的十城千輛從2009年開始，到2015年就迎來了爆發(fā)。現(xiàn)在燃料電池也是以電動車行業(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，就會有大的爆發(fā)，并且是驚人爆發(fā)。

湯忠：從技術的角度看我可能會更加偏保守，因為目前來看，燃料電池市場仍然非常分散，盡管氫能的技術一定是未來有希望的技術，但目前行業(yè)的發(fā)展和國家政策密切相關，所以在過程上我會相對保守一些。

事實上，燃料電池零部件、系統(tǒng)集成等各方面的技術已經實現(xiàn)突破，最大的難點在于電堆的商業(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：當前燃料電池市場發(fā)展的難點？

宣路：行業(yè)處于起步階段，電堆、總成、車廠等整個體系的全面發(fā)展，需要政府層面的協(xié)調規(guī)劃，這意味著政府的支持非常重要，產業(yè)化初期的市場規(guī)模較小、市場分散，補貼的存在有助于激勵行業(yè)內的企業(yè)共同推動產業(yè)發(fā)展。

湯忠：一是現(xiàn)在電堆成本仍偏高，缺乏經濟性；二是電堆核心技術掌握在極少數企業(yè)手中，擁有電堆設計核心技術的企業(yè)極少，只有市場上大部分企業(yè)在核心技術有突破的時候，行業(yè)才會有突破；三是加氫站等基礎設施匱乏，國內關注到這一點正在加緊推廣、鼓勵建設，這幾個都需要國家政策的扶持。

OFweek氫能：如何根據市場布局下一代產品？

宣路：除了汽車，我們也非常關注大功率DC／DC在直流微電網領域的應用。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)汽油機差不多。福瑞電氣有豐富的系統(tǒng)集成經驗，擁有電機控制技術和電力電子技術，批量生產及精益制造方面具備較強能力和豐富經驗。

湯忠：我們會不斷地投入產品的迭代開發(fā)。未來產品發(fā)展方向是高轉換效率、高能量密度、高性價比三方面。未來在額定負載情況下燃料電池DC／DC轉換效率會達到98－99％，目前市場主流30－40kW 產品，福瑞電氣的功率密度已經達到3kW／L，在將來更大功率的情況下，我們會做到6kW／L。