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摘要：日本株式会社IHI等开发出一款电动涡轮空压机，通过采用自主研发的空气轴承超高速电机，实现了循环氢气的大容量化，旨在用于航空器燃料电池。

关键词：IHI、涡轮空压机、氢循环、航空器、燃料电池

日本株式会社IHI开发出一款氢气用电动涡轮空压机，成为实现世界最高水平氢气循环量的大容量再循环装置，并于近期成功进行了实证运行。该装置旨在用于航空器燃料电池，通过采用自主研发的空气轴承超高速电机，实现了循环氢气的大容量化。

该项目由IHI与秋田大学以及位于秋田县的航空器机身制造设备制造商株式会社三荣机械合作推进，最终得以实现。

新开发的电动氢涡轮空压机（图1）是一种回收燃料电池发电时排出的未反应的、含有大量水蒸气的氢气（即供氢侧的废气），并将其再循环到燃料电极（负极，阳极）的装置。

图1 用于燃料电极的大容量氢涡轮空压机的测试场景

为了回收大量氢气用于航空器燃料电池，本开发采用了使用自主研发的空气轴承的超高速电机（图2）。由此，实现了再循环装置的大容量（高效率）化、小型化和轻量化。由于空气轴承不使用润滑油，因此不会有润滑油污染氢气的可能性。

图2 用于氢涡轮空压机的超高速电机（概念图）

相马IHI绿色能源中心和秋田大学电气化系统联合研究中心对完成的原型进行了性能评估，结果发现，在燃料电池燃料电极废气的氢气环境和含有水蒸气的高湿环境下，可以实现迄今为止被认为是困难的所需性能。

这一成果不仅适用于航空器，还将为未来在大功率燃料电池移动设备（如船舶和大型卡车）的开发中做出贡献。

IHI将继续致力于开发用于航空器电动化的电动混合动力推进系统，并正在开发氢气再循环装置，目标是在2024年底将其安装在燃料电池系统中并进行测试。同时，结合正在开发的用于航空器推进的大功率电机、负责燃料电池空气供应的电动涡轮压缩机和高磁通量塑料磁石转子，为2030年代的氢动力航空器的实际应用做出贡献。此外，还将与2020年2月开发的内置发电机相结合，致力于从燃料电池电动混合动力喷气发动机到整个航空器系统的电动化和优化。

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世界最高水平的航空器燃料电池用大容量氢气再循环装置