OFweek氢能网讯：由于燃料电池输出特性和动态性能，燃料电池DC／DC成为燃料电池动力系统不可缺少的重要部件，它负责将燃料电池输出电压进行转换，为整车和燃料电池系统安全运行提供重要保证，因此DC／DC产品的选择成为燃料电池厂商关注的重点。
在国内大力发展氢能产业的背景下，深圳市福瑞电气有限公司（下称福瑞电气）率先成功研发出高可靠性大功率燃料电池DC／DC变换器，并积累了批量生产及应用大功率燃料电池DC／DC的成功经验。
作为国内少有的将燃料电池DC／DC升压器作为重点产品开发的公司，福瑞电气凭借对汽车产业的高度理解，以及全数字控制、先进的功率电路拓扑、高频化设计、3D模型、数字控制模仿真／电路仿真／热仿真等先进设计技术，已推出功率覆盖10－150kW的成熟燃料电池DC／DC产品，获得国内外众多燃料电池厂商及主机厂的青睐。
日前，OFweek氢能走进福瑞电气，与福瑞电气副总经理兼市场总监宣路先生，副总经理兼总工程师汤忠先生进行了深入交流，以下为对话实录：
OFweek氢能：福瑞电气为何一开始就着手大功率燃料电池DC／DC开发？
宣路：确实在这一点上福瑞电气与其他的燃料电池DC／DC提供商不太一样，我们一开始就着手的是80－120KW燃料电池DC／DC产品的开发，然后再向中低功率产品延伸，主要有两方面原因。
一是福瑞电气是国家重点研发计划“新能源汽车专项”专项“高环境适应性的公路客车燃料电池动力系统和整车集成技术”子课题承担单位，负责开发燃料电池动力系统80KW和120KW DC／DC。后面基于此产品平台推出系列产品是顺理成章的事情。
二是从市场层面考虑，大功率DC／DC在中国具有广泛的应用空间。不仅仅是燃料电池车用领域，固定式领域的空间也很大，还有丰田的HEV，同样是使用了一个电池组再加上一个大功率DC／DC。
目前，福瑞电气的燃料电池DC／DC功率覆盖10－150kW，随着燃料电池在国内快速发展，这一块的市场也会持续分化，我们也会保持产品强大的扩展性，满足更多元化燃料电池客户的需求，强化市场竞争力。
OFweek氢能：高功率燃料电池DC／DC的哪些研发难点有哪些？
汤忠：难点主要体现在三个方面。首先主电路拓扑的选择，针对不同的电堆就会有不同的选择，这方面存在一定的技术难度。
其次是控制，针对不同的拓扑，对应的控制也不一样，我们离散控制上也有一些新的技术使产品的效率、性能指标及稳定性等更好。
另外就是结构设计和热设计方面，在满足客户水阻和压损的条件下，需要最大限度地提高DC／DC散热功率，这要求在有限的体积下，提高功率密度。热设计方面我们主要通过热仿真手段选择最优方案，在研发过程中前进行充分的测试验证，获得较高的功率密度。
OFweek氢能：福瑞电气的优势是什么？
宣路：尽管燃料电池板块是一个新领域，但我们的团队在传统电力电子领域已经积累了十几年的经验，为施耐德、艾默生、海康威视、中兴通讯以及众多汽车主机厂供货，对行业具有很深的理解，也积累了很多宝贵的制造经验，我们了解什么样的产品质量才能达到汽车厂商的要求，也清楚应该如何配合整车厂进行快速开发。
此外，我们与清华大学汽车系的关系比较紧密。事实上，我们的6位创始股东都毕业于清华，北京－清华工业开发研究院也参与了对我们的投资。
2017年，我们进入了清华大学汽车系课题组，申请国家重点研发计划项目。2018年，氢燃料电池领域的国家重点研发计划有5个课题，清华汽车系牵头获得了一个课题。
汤忠：在技术层面，福瑞电气的DC／DC技术路线走的是碳化硅，高频化方案，针对车载产品的应用环境特点来开发产品。
国内最初很多都是用现有产品甚至是非车载产品平台来衍生，因为目前燃料电池DC／DC市场还太小，市场非常分散，厂商都不愿意投入研发资源重新开发，通过使用通讯模块、充电桩模块进行简单拼凑，尽管节省了开发周期和成本，但只能在固定环境下使用，难以满足车载产品需求，所以未来还是会演化到更能适应车载应用环境的产品方案。
我们的研发重视产品的设计及仿真过程，我们主要的三个仿真过程，分别是硬件电路仿真、软件控制算法仿真和热仿真进行反复的最优化方案选择。针对热仿真，由于很多失效都由温升原因引起，所以通过热仿真建模，散热控制等，我们可以确保所有的器件在正常温度范围内，确保产品的可靠性及寿命。
产品方面，我们倾向于提供拓展性非常好的燃料电池DC／DC产品。利用福瑞电气对汽车行业深刻理解的优势，我们把燃料电池客户的各种需要做了梳理，产品平台集成了配电各种部件，可以满足不同需求而不用单独开发产品，满足目前产品需求多样化、市场分散的特点，能够快速响应客户的需求。
OFweek氢能：燃料电池何时产业化？
宣路：这一点我们可以参考纯电动汽车的发展里程，电动汽车的十城千辆从2009年开始，到2015年就迎来了爆发。现在燃料电池也是以电动车行业发展为参考，基本可以看作是锂电2009－2012年的发展阶段，可能在五年后甚至更早，就会有大的爆发，并且是惊人爆发。
汤忠：从技术的角度看我可能会更加偏保守，因为目前来看，燃料电池市场仍然非常分散，尽管氢能的技术一定是未来有希望的技术，但目前行业的发展和国家政策密切相关，所以在过程上我会相对保守一些。
事实上，燃料电池零部件、系统集成等各方面的技术已经实现突破，最大的难点在于电堆的商业化。膜电极、双极板等的成本还较高，影响到了大规模的商业化应用。但比较乐观的是，燃料电池成本下降速度的比锂电池还要快。
OFweek氢能：当前燃料电池市场发展的难点？
宣路：行业处于起步阶段，电堆、总成、车厂等整个体系的全面发展，需要政府层面的协调规划，这意味着政府的支持非常重要，产业化初期的市场规模较小、市场分散，补贴的存在有助于激励行业内的企业共同推动产业发展。
汤忠：一是现在电堆成本仍偏高，缺乏经济性；二是电堆核心技术掌握在极少数企业手中，拥有电堆设计核心技术的企业极少，只有市场上大部分企业在核心技术有突破的时候，行业才会有突破；三是加氢站等基础设施匮乏，国内关注到这一点正在加紧推广、鼓励建设，这几个都需要国家政策的扶持。
OFweek氢能：如何根据市场布局下一代产品？
宣路：除了汽车，我们也非常关注大功率DC／DC在直流微电网领域的应用。另外，燃料电池DC／DC与电堆更好的集成，使得整体大小与传统汽油机差不多。福瑞电气有丰富的系统集成经验，拥有电机控制技术和电力电子技术，批量生产及精益制造方面具备较强能力和丰富经验。
汤忠：我们会不断地投入产品的迭代开发。未来产品发展方向是高转换效率、高能量密度、高性价比三方面。未来在额定负载情况下燃料电池DC／DC转换效率会达到98－99％，目前市场主流30－40kW 产品，福瑞电气的功率密度已经达到3kW／L，在将来更大功率的情况下，我们会做到6kW／L。
