2、重點企業(yè)及公開專利介紹

本文選取了較有代表性的申請人進(jìn)行初步分析，同時以部分技術(shù)分支專利為切入展示燃料電池領(lǐng)域的最新研發(fā)動態(tài)。

2．1 豐田公司

圖2－1 豐田公司4月公開專利技術(shù)構(gòu)成

2019年4月豐田公司在燃料電池領(lǐng)域一共公開了89篇專利，專利所涉及到的技術(shù)主要包括電堆、控制系統(tǒng)、整車集成、動力系統(tǒng)、熱管理、儲氫等。從技術(shù)構(gòu)成來看，從電堆到整車、到相關(guān)的控制、配套系統(tǒng)，全面的專利布局充分反映出豐田在燃料電池領(lǐng)域技術(shù)實力雄厚。同時，從豐田之前發(fā)布的燃料電池?zé)o償使用清單來看，也表明了豐田推動燃料電池行業(yè)發(fā)展的決心。下面對本月豐田公開的部分代表專利進(jìn)行介紹、分析。

（1）電堆——抑制中心側(cè)密封失效

傳統(tǒng)燃料電池制造過程中，樹脂框架通過粘合劑設(shè)置在膜電極組件的外周上，整體端部被傳送機(jī)器人抓持，進(jìn)行壓堆。然而當(dāng)多個燃料電池在壓堆以形成燃料電池堆時，制造出的燃料電池堆僅裝載在比中心側(cè)厚的燃料電池端部上，因此會存在中心側(cè)發(fā)生密封失效的問題。對此，該專利公開了燃料電池及其制造方法，提供了一種發(fā)電體，其具有膜電極組件和設(shè)置在膜電極組件兩側(cè)的一對氣體擴(kuò)散層，以及沿著發(fā)電體表面的平面方向有一對隔板設(shè)置在發(fā)電體和樹脂框架的兩側(cè)。在該燃料電池中，樹脂框架包括具有厚度恒定的平坦部分和厚度小于平坦部分的薄部分，并且薄部分位于樹脂框架在平面方向上的外周。該對分離器可與至少一部分的預(yù)定范圍內(nèi)與薄部分緊密接觸以制造燃料電池堆。在此類型燃料電池中，由于薄部分與該對隔板緊密接觸，預(yù)定范圍和隔板彼此重疊的部分不會變得比燃料電池的中心側(cè)厚。因此，在堆疊多個燃料電池的燃料電池堆中，僅對至少預(yù)定范圍和隔板重疊的部分不施加負(fù)荷，并且可以抑制在中心處發(fā)生密封失效。

圖2－2 燃料電池

制造方法是首先準(zhǔn)備MEGA（膜電極氣體擴(kuò)散層組件）10、隔板20和30以及樹脂框架40；接下來將上述組件進(jìn)行堆疊，形成一定的位置關(guān)系；將獲得的堆疊體通過機(jī)器人輸送至加熱壓力機(jī)進(jìn)行加熱和加壓，最終形成燃料電池堆。

圖2－3 燃料電池單元的制造工藝流程圖

（2）空氣循環(huán)系統(tǒng)——空壓機(jī)

分析：

在燃料電池車中，空氣壓縮機(jī)用于壓縮空氣，并且壓縮空氣中的氧氣被供應(yīng)到燃料電池的陰極。通常存在從空氣壓縮機(jī)的進(jìn)氣口和排氣口發(fā)生噪音的問題。在以往的技術(shù)中，通過設(shè)置橡膠管在進(jìn)氣側(cè)可在一定程度上降低噪聲。另一方面，在車輛中安裝空壓機(jī)和增壓室需要較大的空間，常常影響到其他部件的安裝。對比，該專利提供了一種空氣壓縮機(jī)，其需要較少的安裝空間并且可有效減少噪音的產(chǎn)生。

圖2－4 空氣壓縮機(jī)剖視圖

空氣壓縮機(jī)包括：壓縮機(jī)構(gòu)，用于壓縮進(jìn)氣并排出壓縮空氣；以及進(jìn)氣室部分，進(jìn)氣通過該進(jìn)氣室部分被引入壓縮機(jī)構(gòu)。進(jìn)氣室部分具有進(jìn)氣入口和連接到壓縮機(jī)構(gòu)的出口。進(jìn)氣室部分中具有在從入口朝向出口的方向上延伸的分隔壁，以在進(jìn)氣室部分中形成多個流動通道。多個流動通道具有不同的流動路徑長度并且在入口和出口之間連接。

豐田的此篇空壓機(jī)專利在日本、美國、歐專局、加拿大都進(jìn)行了布局，此空壓機(jī)類型為羅茨壓縮機(jī)，用于汽車燃料電池系統(tǒng)中提供高頻進(jìn)氣脈動。該空壓機(jī)通過設(shè)置具有差異的流動路徑長度來形成相位差導(dǎo)致在通過相應(yīng)的第一和第二腔室之后的聲波在與入口相鄰的進(jìn)氣管中的位置處彼此抵消，從而聲音產(chǎn)生的聲波的壓力水平降低，使得噪音減小。同時獨立權(quán)利要求也涵蓋了此解決方式，保護(hù)了包含不同流動路徑長度的流動通道設(shè)置的空壓機(jī)。

2．2 日產(chǎn)公司

圖2－5 日產(chǎn)公司4月公開專利技術(shù)構(gòu)成

2019年4月日產(chǎn)公司在燃料電池領(lǐng)域一共公開了42篇專利，專利所涉及到的技術(shù)主要包括電堆、整車、控制系統(tǒng)等。下面對本月日產(chǎn)公開的部分代表專利進(jìn)行介紹、分析。