加氫站用壓縮機“流變”

加氫站建設是(shì)氫能産業建設的(de)關鍵環節，氫氣壓縮機是(shì)加氫站建設的(de)核心單體設備之(zhī)一(yī / yì ／yí)。在(zài)加氫站建設将邁向商業化運營的(de)關鍵時(shí)期，氫氣壓縮機市場也(yě)迎來(lái)“流變”。

當前氫氣壓縮機面臨加氫站建設提速帶來(lái)的(de)市場規模擴大(dà)的(de)機遇，同時(shí)也(yě)面臨技術要(yào / yāo)求提升、應用場景多樣、供應能力需要(yào / yāo)提升等方面的(de)挑戰。氫氣壓縮機廠商亟需根據市場變化情況，前曕布局，搶得市場先機。

加氫站氫氣壓縮機的(de)市場機遇究竟有多大(dà)？企業具體如何布局才能下好“先手棋”？目前行業發展形勢下加氫站運營方對氫氣壓縮機又有哪些新要(yào / yāo)求？圍繞這(zhè)些熱點問題，高工氫電推出(chū)此文：

氫能因來(lái)源廣泛、清潔無碳，被視爲(wéi / wèi)實現交通運輸領域大(dà)規模深度脫碳的(de)最佳選擇。而(ér)加氫站作爲(wéi / wèi)聯系上(shàng)下遊産業鏈的(de)核心樞紐，已成爲(wéi / wèi)氫能發展的(de)關鍵環節。加氫站核心設備包括氫氣壓縮機、加氫機、卸氣柱、順序控制櫃、儲氫瓶組等，其中氫氣壓縮機是(shì)核心關鍵單體設備之(zhī)一(yī / yì ／yí)。

加氫站用壓縮機主要(yào / yāo)有隔膜式壓縮機、液驅式壓縮機以(yǐ)及離子(zǐ)壓縮機。現階段，三種技術路線中隔膜式壓縮機和(hé / huò)液驅式壓縮機應用最多，兩者的(de)應用比例大(dà)概爲(wéi / wèi)7：3；離子(zǐ)壓縮機在(zài)國(guó)内應用案例最少，主要(yào / yāo)是(shì)林德在(zài)部分項目中進行示範應用。三種技術路線各具優缺點，具體如下：

隔膜式壓縮機之(zhī)所以(yǐ)成爲(wéi / wèi)目前市場應用主流，一(yī / yì ／yí)方面隔膜式壓縮機具有壓縮過程中不(bù)受污染、無洩漏，壓縮比大(dà)，排氣壓力高等優勢，包括其排氣量特點，較符合當前階段加氫站對氫氣壓縮機的(de)技術要(yào / yāo)求；另一(yī / yì ／yí)方面，隔膜式壓縮機技術應用成熟度高，國(guó)内隔膜壓縮機在(zài)技術層面上(shàng)基本不(bù)存在(zài)太大(dà)問題，甚至處于(yú)國(guó)際領先水平，加氫站承建方在(zài)選擇技術路線時(shí)，審慎起見更青睐于(yú)隔膜式壓縮機。目前國(guó)内主要(yào / yāo)的(de)加氫站集成商，如上(shàng)海舜華、上(shàng)海氫楓、國(guó)富氫能、液空厚普，基本都使用隔膜式壓縮機。

目前，在(zài)國(guó)内供應隔膜壓縮機的(de)企業有中鼎恒盛、豐電金凱威、北京天高、江蘇恒久機械、京城環保、東德實業、美國(guó)PDC、豪頓、德國(guó)HOFER、羿弓氫能、金星股份、星翼空間等；液驅式壓縮機企業有海德利森、青島康普銳斯、美國(guó)Haskel、德國(guó)麥格思維特等。

受益于(yú)國(guó)家“雙碳”目标及氫燃料電池汽車示範城市群政策，國(guó)内加氫站建設明顯提速，加氫站氫氣壓縮機也(yě)迎來(lái)發展快速期。

據高工産研氫電研究所（GGII）《2022年中國(guó)加氫站市場調研報告》，2021年中國(guó)加氫站用氫氣壓縮機市場規模約爲(wéi / wèi)2.1億元，同比實現翻番。GGII預計，2025年中國(guó)加氫站用氫氣壓縮機市場規模将達到(dào)7億元以(yǐ)上(shàng)，2021-2025年均複合增長率超過35%。疊加可再生能源制氫及氫儲能項目，針對氫氣壓縮機的(de)下遊需求未來(lái)幾年将迎來(lái)快速增長。

加氫站氫氣壓縮機這(zhè)一(yī / yì ／yí)極具潛力的(de)市場發展空間正被逐步打開。

在(zài)當下加氫站即将邁向商業化運營的(de)關鍵時(shí)期，整個(gè)壓縮機市場确實已經開始顯現出(chū)一(yī / yì ／yí)些新趨勢、新變化。下文從産品發展方向、産品應用場景、産品技術路線、國(guó)産化替代進展等維度對這(zhè)一(yī / yì ／yí)情況進行介紹與呈現：

産品層面：壓縮機供應商向高壓、大(dà)排量“進擊”

“目前國(guó)内加氫站應用比較多的(de)還是(shì)500公斤、35MPa壓縮機，但有兩個(gè)趨勢已經非常明顯，一(yī / yì ／yí)是(shì)70MPa加氫站的(de)需求增加，二是(shì)大(dà)流量加氫站應用增加。這(zhè)對壓縮機來(lái)說(shuō)，意味高壓、大(dà)排量将是(shì)壓縮機發展的(de)趨勢。”一(yī / yì ／yí)位業内人(rén)士如是(shì)表示。

在(zài)同樣的(de)儲氫容積下，高壓力意味着車輛有更長的(de)續航裏程和(hé / huò)更優的(de)經濟性，數據顯示，70MPa氫氣比35MPa要(yào / yāo)多出(chū)67%的(de)續航裏程。同時(shí)，随着氫能商用車漸成規模，加氫站在(zài)有限的(de)建設用地(dì / de)上(shàng)滿足大(dà)規模車隊加注，最佳路徑就(jiù)是(shì)增大(dà)壓縮機的(de)排量。

在(zài)這(zhè)種趨勢下，多家企業正在(zài)研發或已經推出(chū)高壓、大(dà)排量壓縮機。隔膜壓縮機供應商中，中鼎恒盛推出(chū)90MPa的(de)壓縮機，并且其包含年産100台90MPa氫能隔膜壓縮機在(zài)内的(de)千台/年隔膜壓縮機項目通過環評，開工在(zài)即。豐電金凱威目前與國(guó)家能源集團北京低碳清潔能源研究院聯合研發的(de)國(guó)内首台通過氫氣實驗的(de) 90MPa大(dà)排量加氫站用隔膜壓縮機，超标達到(dào)項目攻關指标考核要(yào / yāo)求。東德實業目前也(yě)已推出(chū)90MPa隔膜壓縮機産品。

液驅式壓縮機供應商中，海德利森專門針對高密度商業加氫站的(de)實際需求設計了(le／liǎo)大(dà)排量液驅壓縮機，該壓縮機具有單台排量大(dà)、進口壓力适應性強、出(chū)口壓力高等特點。由四川大(dà)川壓縮機公司與西安交大(dà)聯合研發的(de)90MPa液驅活塞壓縮機及移動式加氫站智能一(yī / yì ／yí)體化集成系統，日前已研發成功等。

“無論是(shì)乘用車，還是(shì)商用車，都會快速進入70MPa階段，氫氣壓縮機企業陸續推出(chū)90MPa大(dà)排量産品是(shì)在(zài)爲(wéi / wèi)即将到(dào)來(lái)的(de)高壓、大(dà)排量做準備。” 海德利森CMO 郭魏表示。

應用層面：特定場景下的(de)站用壓縮機增多

加氫站分爲(wéi / wèi)制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站、固定式加氫站和(hé / huò)撬裝加氫站。高工氫電搜索整理近半年加氫站建設的(de)典型項目發現，撬裝加氫站項目和(hé / huò)制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站項目明顯增多。比如，中集安瑞科近日研發并在(zài)佛山落地(dì / de)了(le／liǎo)第二代小型撬裝式35MPa加氫裝置，其用于(yú)港口碼頭、場内物料搬運、燃料電池整車廠等用氫場景，爲(wéi / wèi)氫能叉車、測試車輛、運行車輛等提供氫氣加注。

還比如今年4月，華南最大(dà)氫燃料電池供氫項目——中國(guó)石化茂名石化氫燃料電池供氫中心順利建成中交，進入生産準備階段。該項目包括3000标準立方米/小時(shí)氫氣純化裝置和(hé / huò)500千克/天加氫母站（首期）及配套單元。項目投入生産運行後，可日産6400公斤高純氫，将輻射周邊200公裏市場。

基于(yú)發改委在(zài)發布的(de)氫能産業發展中長期規劃中明确提出(chū)鼓勵探索站内制氫、儲氫和(hé / huò)加氫一(yī / yì ／yí)體化的(de)加氫站等新模式，以(yǐ)及目前廣東省、上(shàng)海臨港、四川成都均出(chū)台了(le／liǎo)相關政策及标準，加快進行制氫加氫站的(de)示範建設，可以(yǐ)預判的(de)是(shì)，未來(lái)特定場景下的(de)站用氫氣壓縮機将持續增多。

技術路線：隔膜式被看好/液驅式關注度走高

在(zài)加氫站三種技術路線（隔膜式壓縮機、液驅式壓縮機以(yǐ)及離子(zǐ)壓縮機）中，離子(zǐ)壓縮機由于(yú)成本較高，且除了(le／liǎo)林德公司其他(tā)公司産品基本還不(bù)夠成熟，目前國(guó)内應用較少，但是(shì)這(zhè)一(yī / yì ／yí)技術路線産品具備集約、高效、不(bù)存在(zài)污染、能夠高壓大(dà)排量等的(de)特點，被認爲(wéi / wèi)是(shì)“下一(yī / yì ／yí)代産品”。

而(ér)應用較多的(de)隔膜式壓縮機和(hé / huò)液驅式壓縮機，兩種相較，目前隔膜壓縮機因爲(wéi / wèi)技術成熟度高、密封性好、質量控制更穩定以(yǐ)及工作效率高，被廣泛看好。值得一(yī / yì ／yí)提的(de)是(shì)，在(zài)大(dà)排量趨勢下，液驅式壓縮機由于(yú)在(zài)排量上(shàng)有優勢，同時(shí)有模塊化設計、體積相對小、維修簡單、密封件壽命高等特點，近兩年的(de)關注度在(zài)持續上(shàng)升。

明天氫能金安加氫站站長費習超告訴高工氫電，兩種技術路線适用于(yú)不(bù)同的(de)應用場景，實際上(shàng)并不(bù)沖突。隔膜壓縮機優點顯著，液驅式壓縮機也(yě)有适合它的(de)應用場景，我們也(yě)在(zài)關注液驅式壓縮機，不(bù)排除在(zài)适合的(de)場景會選擇這(zhè)種技術路線。

國(guó)産化：加氫站運營方向國(guó)産品牌傾斜

衆所周知，加氫站氫氣壓縮機售價高企，約占加氫站建設設備總成本的(de)30%，是(shì)加氫站建設降低成本的(de)重要(yào / yāo)環節。近兩年，國(guó)内燃料電池汽車運行進入商業示範階段，加氫站建設降本需求旺盛，加氫站總包方對氫氣壓縮機成本控制的(de)要(yào / yāo)求也(yě)越來(lái)越嚴格。

在(zài)這(zhè)種情況下，由于(yú)進口品牌壓縮機成本較高，國(guó)内加氫站承建方開始向國(guó)産品牌傾斜。GGII調研顯示，央企類加氫站客戶基于(yú)對安全性和(hé / huò)可靠性要(yào / yāo)求極高，受曆史性主觀因素影響，過往通常指定使用進口品牌，曾一(yī / yì ／yí)度使進口壓縮機占比在(zài)70%以(yǐ)上(shàng)。随着國(guó)産氫氣壓縮機技術進步，以(yǐ)及國(guó)産氫氣壓縮機的(de)綜合性價比更高，國(guó)産品牌占有率顯著提升，現在(zài)雙方占比約各爲(wéi / wèi)50%，其中中鼎恒盛占據最大(dà)份額，海德利森次之(zhī)，豐電金凱威、北京天高、豫氫裝備、康普銳斯等企業也(yě)有衆多應用案例。

“進口壓縮機廠家在(zài)國(guó)内人(rén)員不(bù)多，售後服務更多委托第三方機構，工時(shí)費很高。在(zài)當前疫情影響下，海外備件成本及供應速度或許會受到(dào)影響。作爲(wéi / wèi)加氫站建設方，我們采購設備現在(zài)不(bù)會僅考慮産品性能這(zhè)一(yī / yì ／yí)個(gè)方面，而(ér)是(shì)考慮‘一(yī / yì ／yí)條鏈’的(de)綜合服務能力。”一(yī / yì ／yí)位廣州地(dì / de)區的(de)加氫站承建方相關負責人(rén)表示。該公司選用的(de)加氫站氫氣壓縮機已由進口品牌換爲(wéi / wèi)上(shàng)海某國(guó)産品牌。

加氫站氫氣壓縮機市場巨大(dà)并呈現出(chū)新特點，相關供應商如果想在(zài)這(zhè)片市場占據一(yī / yì ／yí)席之(zhī)地(dì / de)，與時(shí)俱進地(dì / de)提供滿足下遊加氫站用戶需求的(de)産品是(shì)關鍵。那麽下遊加氫站用戶需要(yào / yāo)什麽的(de)産品？具有什麽樣特點的(de)産品更有發展前景？

多家加氫站運營方向高工氫電反饋，需要(yào / yāo)的(de)加氫站氫氣壓縮機希望能夠擁有以(yǐ)下特點：1）安全；2）可靠；3）方便；4）經濟。

安全性包括，氫氣壓縮機具備自動輕載啓停系統；增加必要(yào / yāo)的(de)監測點，并能聯鎖停機，比如油缸油壓、排氣溫度等；承壓系統的(de)1.5倍水壓試驗必不(bù)可少；壓縮機洩漏報警系統；安全閥、閥門、電氣元件、管路材質、附件的(de)選用。

可靠性包括，高壓密封件的(de)結構和(hé / huò)材質；油壓調節采用随動閥，保持油氣壓差穩定，提高膜片使用壽命；盡可能地(dì / de)減少連接點、縮短高壓管線長度。

操作方便是(shì)指，操作簡單的(de)控制系統；缸體部件的(de)位置，要(yào / yāo)便于(yú)更換膜片和(hé / huò)氣閥；更換膜片抽補油系統；齊全的(de)專用工具和(hé / huò)必備的(de)常用工具；足夠的(de)易損件和(hé / huò)必要(yào / yāo)的(de)輔助材料（加氫站的(de)位置比較偏遠，無五金商店）。

經濟性包括，盡可能減少隔膜壓縮機的(de)缸體部件；能耗比；盡量減少隔膜壓縮機的(de)台數；盡量國(guó)産化；減少槽罐車殘餘氫氣重量。

“此外，加氫站氫氣壓縮機普遍還有排氣溫度高的(de)通病，希望壓縮機供應商能合理控制排溫，比如能通過設計、管道(dào)、冷水機組等進行優化；如果排氣溫度過高，整個(gè)壓縮機的(de)效率就(jiù)會下降。目前氫氣壓縮機的(de)效率普遍能達到(dào)60-70%，如果這(zhè)個(gè)效率值再提升，競争力會更強。”一(yī / yì ／yí)位加氫站站長告訴高工氫電。