关于液压技术的前景

本文摘自张海平博士《液压速度控制技术》。

液压传动与电力传动一直在竞争。原因有以下几方面。

1）对固定设备而言，电能一般都可直接获得，而使用液压能，还需要一次转换。但是，对移动设备而言，由于目前的动力大多还都是来自于内燃机，不管执行器是使用电能还是液压能，都需要经过一次转换。所以，从传动的经济性和节能的角度，电驱动还未显示出明显的优点。所以，自20世纪末以来，液压技术的应用越来越向移动设备倾斜。根据2008年的统计，移动液压与固定液压之比，在欧洲是2：1，在全世界已达到3：1。

燃料电池可以直接把燃料（氢气或天然气）的化学能转化为电能，是最有可能取代内燃机的。丰田已计划于2015年在美国推出使用燃料电池的轿车。欧盟正在计划使用燃料电池建造微型电站。由于转化时无噪声，已被用在潜艇中产生电能。但是，迄今为止，燃料电池的功率密度还很低，能效还不高，在产生电能的同时，还产生大量热。

2）使用电驱动没有液压油泄漏污染环境的危险。这点，在关注环保的今天，越来越受到人们的重视。有欧洲客户告诉作者，在他们国家，在很多场合，液压系统泄漏一次所付出的赔偿处罚费用，会超过整个液压系统的买价。

3）电驱动的噪声也远低于液压泵的噪声，这在某些应用中也是非常重视的。

4）液压传动曾具有的高功率密度对移动设备特别有价值。尽管现在出现了高速电动机，其功率密度已接近或赶上了液压马达，但就直线运动而言，电还是不如液压。超导体材料的出现大大提高了电流强度，从而减小电磁执行器的体积和质量，进一步提高功率密度。但迄今能找到的所谓高温超导体，工作温度都在-130℃以下，对工程机械来说还不实用，目前还仅是一个美好的愿望。

因此，如果有朝一日，燃料电池和常温超导体技术或其他什么新技术能够进入实用阶段，被应用到移动设备中，那么液压技术在移动设备中也可能被取代。

关于技术取代的问题，火车牵引机车的历史，可以为我们提供一个很好的借鉴。最早被应用的是蒸汽机车（1825年），后来出现的是电力机车（约1840年），七八十年后才出现内燃机车（约1920年）。现在，蒸汽机车基本退出了使用，内燃机车与电力机车同时并用已近一个世纪。尽管现在高速列车普遍使用的是电力驱动，但内燃机车还在大量地使用。所以，像液压这样一种经过几百年发展，由几十万人研发，被几百万乃至几千万人使用的技术，被取代的过程至少会持续10~20年。在这10～20年中，液压技术本身又会出现多少创新！所以，可能会有相当长的一段时间，将是电液共生、相辅相成。所以，液压技术还是有前途的。

当然，搞液压技术的，也必须不断学习不断改进。如果想学一次管用一辈子，相同的产品一造几十年的话，那么，被淘汰是不可避免的。

活到老，学到老，作者愿以此与读者共勉！

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原文始发于微信公众号（液压那些事）：关于液压技术的前景