透平式压缩机是一种速度式机械，转速较高，排气量与压力的提升都与它的工作转速有关，是一种紧凑的结构 ，能够在设计工况下达到很高的效率，但在偏离设计工况下，性能下降很严重。目前透平压缩机在大型燃料电池装置中已有应用。透平压缩机采用空气轴承是无油润滑，而且轻质、 密封、自调。若能增加膨胀机/透平的温度(由燃料电池提供的)，则能耗会进步降低。

    燃气电池是具有重大发展前途的新型能源之一，供气子系统是保证燃料电池高效可运行的重要组成部分。离心空气压缩机作为供气系统的关键设备，其研究也逐渐成为压缩机行业的一个重要方向，根据燃料电池对离心式压缩机的要求。

    在燃料电池中氢和氧发生电化学反应产生电流，其中的氧可以使用纯氧或从空气中直接获得，而是用空气更加方便、经济。另方面. PEMFC要想获得更高的功率密度和更好的性能，就必须在较高的压力下工作，尤其是对于阴极的反应物(氧或空气)而言，燃料电池中氧气压力与燃料电池系统性能有直接关系，提高空气的供气压力(即氧气的分压力)， 可以增大燃料电池系统的能量密度，提高燃料电池的供气压力还可以减小系统尺寸，提高电池堆效率和改善水平衡。因此，燃料电池中需要专门的供气子系统来向燃料电池提供高压空气。

    在车用PEMFC燃料电池系统中, PEMFC系统典型的工作压力在1 ~ 3bar，其他形式染料电池所需工作压力都比此高。PEMFC系统对于压力变化感受最为明显，这是由于增加氧极压力不但增加了其用量而且提高改善了水平衡，通过提高反应薄膜的水合状态。虽然增加了供氧压力可以提高燃料电池的效率，但压缩机作为提供高压氧气的来源也需要耗功，压缩空气的能星约为电池输出的20%。从最终电池堆获得的效率出发,为了获得整体性能,必须寻求最有效的压缩方式。在PEMFC中,需要连续的供应空气大约3bar，100~ 300kg/h，反应产物主要是氮气和水，从燃料电池堆出来时约80~ 100°C，2.8bar，这部分排出废气还具有较高的可回收能量，因此,为了燃料电池效率提高，需要用膨胀机吸收排气以减少压缩机的能量消耗。容积式压缩膨胀系统提供了一个独特的优势来提高燃料电池系统效率 ，通过回收能量来提供压缩循环的驱动能量。根据PEMFC的用途不同，其输出功率的大小也不同，所使用的供气系统也有所不同。压缩机所引起的能耗占附加能耗的95%左右，所以要想降低PEMFC的附加能耗最关键的是提高供气系统中的效率，采用膨胀机回收燃料电池堆排放废中的能量是种有效的方式。

    燃料电池供气子系统是总系统的个重要组成部分，由于燃料电池的特殊要求，该子系统有很多有待解决的技术难点一方面 ,为了保证质子交换膜具有良好的工作特性，要求供气系统供给燃料电池堆的压缩空气绝对干净。另方面，为了保证PEMFC具有较好的综合性能:要求该子系统能够根据燃料电池输出功率的大小及时调整供气量与供气压力;并具有结构紧凑，重量轻，噪声低，可靠性高，能量可回收等特点。美国能源部(DOE )从1998年开始就直在资助燃料电池供气系统的研究和开发。

    目前创新性地研制了燃料电池用空气悬浮离心压缩机，具有以下技术特点及创新：该压缩机将空气悬浮动压轴承、离心式叶轮、永磁同步高速电机和变频控制器等多项技术集成，为车用燃料电池配备了可靠的洁净空气源，流量范围广、高效工作区宽;研制开发的高速专用永磁同步电机及其控制系统，高效节能、运行平稳;叶轮与电机之间采用直联方式，结构紧凑。经试制检验，主要技术性能指标先进;用户使用反映良好。项目集成创新特点突出，市场前景广阔。