康普銳斯尹智：制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站工藝及推廣的(de)必要(yào / yāo)性 | 勢銀氫燃年會-液驅增壓技術-青島江鈴能源科技有限公司

12月13日-15日，由勢銀（TrendBank）主辦的(de)“2022勢銀氫能與燃料電池産業年會”在(zài)甯波泛太平洋大(dà)酒店隆重舉行。

12月14日，在(zài)加氫站産業分論壇上(shàng)，康普銳斯董事長兼總經理尹智發表了(le／liǎo)題爲(wéi / wèi)《制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站工藝及推廣的(de)必要(yào / yāo)性》的(de)精彩演講。

據尹智介紹，青島江鈴能源科技有限公司（以(yǐ)下簡稱“康普銳斯”）是(shì)國(guó)内全國(guó)産化液驅氫氣壓縮機領域的(de)開拓者。2019，康普銳斯自主研發了(le／liǎo)第一(yī / yì ／yí)台90MPa 1000kg級的(de)加氫站用液驅壓縮機。而(ér)後由于(yú)設備性能指标行業領先，其45MPa系列液驅氫氣壓縮機在(zài)國(guó)内廣泛投入使用，赢得用戶認可。

随着市場需求的(de)不(bù)斷變化，截至2022年，康普銳斯在(zài)氫能領域已經開發8個(gè)系列30餘款産品，應用于(yú)近40個(gè)加氫項目。目前，康普銳斯首套出(chū)口産品已經完成檢測認證，即将發往海外。

未來(lái)，康普銳斯也(yě)會不(bù)斷根據客戶的(de)需求，爲(wéi / wèi)客戶定制各種壓力等級和(hé / huò)排量的(de)液驅壓縮機。

尹智表示，從設備優勢的(de)角度出(chū)發，康普銳斯的(de)産品具有以(yǐ)下優勢：

保證氫氣純度：康普銳斯液驅壓縮機采用油氣缸分離結構，通過專利結構設計，完全杜絕液壓油污染氫氣，即使在(zài)密封損壞的(de)情況下也(yě)能保證油氣分離。
可以(yǐ)頻繁啓停，啓停機無需排氣：液驅壓縮機通過液壓系統控制，将電機運轉和(hé / huò)缸體運轉相對隔離，啓停機不(bù)影響壓縮機壽命，啓停過程無需排氣。
結構簡單，故障率低：壓縮缸運動部件僅爲(wéi / wèi)活塞及活塞杆，液壓系統僅爲(wéi / wèi)電機油泵，沒有曲軸連杆機構，結構簡單，故障率低。
負荷低，易損件少，使用壽命長：液驅壓縮機通過液壓缸與氣缸的(de)面積比實現高壓增壓，液壓系統負荷低，工藝難度小。壓縮機易損件隻有缸内活塞和(hé / huò)活塞杆密封，且速度極低，使用壽命長。
多級壓縮，溫度低，卸車率高：由于(yú)采用多級壓縮形式，單級壓縮比低，增加了(le／liǎo)級間冷卻，整機溫度低、能耗低，有助于(yú)延長密封件使用壽命。
國(guó)産化率100%：壓縮機部件全部國(guó)産化，無進口依賴，且絕大(dà)部分部件爲(wéi / wèi)通用産品，成本低，周期短，後續維護成本低。
單機排量大(dà)：壓縮缸缸徑大(dà)，行程長，排量大(dà)，液壓系統、散熱系統結構簡單。
獨有控制系統，保證高效傳動：壓縮機往複運動采用動态換向控制，以(yǐ)保證極小的(de)餘隙和(hé / huò)極短的(de)換向時(shí)間，以(yǐ)提高傳動效率和(hé / huò)容積效率。45MPa壓縮機平均能耗低于(yú)0.9kWh/kg。

憑借多年深耕氫能壓縮機行業的(de)經驗，尹智認爲(wéi / wèi)目前國(guó)内大(dà)部分加氫站工藝存在(zài)以(yǐ)下幾點問題：

首先，500kg/d的(de)外供氫加氫站基本爲(wéi / wèi)政府補貼建站，幾乎不(bù)具備盈利能力；其次外供氫加氫站現階段氫氣降本空間小，未來(lái)管束車壓力必然會提高，一(yī / yì ／yí)輛槽車滿載拉400公斤，要(yào / yāo)洩7、8MPa的(de)壓力，運輸成本也(yě)高；再者，整個(gè)槽車的(de)壓力等級提上(shàng)去之(zhī)後，三線加氫的(de)工藝用20MPa的(de)槽車作爲(wéi / wèi)低壓管線不(bù)具備太多實際的(de)意義。

針對上(shàng)述問題，尹智提出(chū)幾點建議——

1、根據當前及未來(lái)需求合理規劃加氫站加氫量。

2、提前考慮布局，選擇合适的(de)壓力等級及技術路線、整站工藝。

3、管束車壓力等級提高以(yǐ)後，三線加氫工藝采用管束車作爲(wéi / wèi)低壓能夠起到(dào)節能降本的(de)作用。

4、對于(yú)當前需求量較大(dà)的(de)示範站、臨時(shí)加氫站，建議采用撬裝式加氫站，節省建站成本，縮短建站周期。

5、外供氫加氫站的(de)儲氫設施，高壓緩沖的(de)作用遠大(dà)于(yú)儲氫，不(bù)建議配置過大(dà)的(de)儲氫容器。

随後，從制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站的(de)流程工藝角度出(chū)發，尹智表示傳統的(de)制氫、加氫一(yī / yì ／yí)體站的(de)工藝流程基本是(shì)從電解水制氫端到(dào)緩沖裝置緩沖，統一(yī / yì ／yí)到(dào)20MPa隔膜壓縮機進行壓縮。一(yī / yì ／yí)部分氫氣在(zài)壓縮後進入20MPa儲氫罐，另外一(yī / yì ／yí)部分氫氣會通過45MPa隔膜壓縮機壓縮，經由順序控制盤進入45MPa儲氫罐，最後加氫給氫氣燃料車。

康普銳斯在(zài)制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站工藝上(shàng)進行了(le／liǎo)創新，在(zài)45MPa液驅壓縮機壓縮後進行45MPa高壓、45MPa中壓、45MPa低壓的(de)儲氫，解決了(le／liǎo)制氫跟加氫非連續工況的(de)問題。

不(bù)僅如此，康普銳斯還改進了(le／liǎo)儲氫裝備，在(zài)有小規模對外供氫的(de)需求時(shí)，壓縮機可以(yǐ)設定一(yī / yì ／yí)個(gè)22MPa的(de)口，反之(zhī)在(zài)加氫站對外供氫量需求較大(dà)時(shí)，對外充裝的(de)壓縮機可以(yǐ)單獨使用。

此外，從制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站建設成本出(chū)發，尹智表示氫源裝備投入的(de)成本占據總成本比例最高。

以(yǐ)外購氫加氫站爲(wéi / wèi)例，大(dà)多企業在(zài)考慮建站成本時(shí)一(yī / yì ／yí)般隻會将壓縮機、安裝費、其他(tā)輔助設備納入主要(yào / yāo)計算成本，而(ér)針對真正商業化運營的(de)加氫站，槽車才是(shì)成本大(dà)頭。同樣的(de)在(zài)谷電制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站和(hé / huò)副産氫提純PSA加氫一(yī / yì ／yí)體站中，氫源裝備投入成本也(yě)是(shì)占比最高的(de)。

在(zài)運營成本上(shàng)，運營人(rén)員的(de)薪酬、氣源的(de)成本、電耗的(de)成本是(shì)主要(yào / yāo)運營成本。以(yǐ)1000kg/d外購氫的(de)加氫站爲(wéi / wèi)例，一(yī / yì ／yí)年的(de)運營費用可以(yǐ)估算爲(wéi / wèi)1600萬。其中，從氣源通過運輸，再到(dào)站上(shàng)的(de)氫氣成本大(dà)約爲(wéi / wèi)40元，在(zài)某些地(dì / de)區可能偏高，但是(shì)在(zài)大(dà)部分地(dì / de)方，目前此數據偏低。以(yǐ)此估算，一(yī / yì ／yí)個(gè)加氫站如果按照目标做到(dào)35元，一(yī / yì ／yí)個(gè)加氫站一(yī / yì ／yí)年預計虧損340萬元。

如果以(yǐ)電解水制氫、谷電或者其他(tā)方式的(de)電解水制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站爲(wéi / wèi)例，隻要(yào / yāo)控制電費，以(yǐ)4毛的(de)價格計算，站點一(yī / yì ／yí)年需要(yào / yāo)做到(dào)35元才可盈利。

經過上(shàng)述成本估算分析，尹智表示，推廣制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站具有6大(dà)必要(yào / yāo)性：

槍口端氫氣價格爲(wéi / wèi)35元/kg時(shí)，氫燃料電池重卡與燃油車、LNG燃料重卡相比使用成本略高，全周期成本相近。
現有法規與技術條件下，氫氣槽車運力低，成本高。實際氫氣運輸成本甚至超過20元/kg。采用槽車運輸氫氣的(de)方式，幾乎沒有可能将槍口端氫氣價格降至35元/kg。
利用谷電制氫方式建設制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站，槍口端氫氣成本能夠控制在(zài)35元/kg以(yǐ)内，補貼退坡後，加氫站有盈利能力。
以(yǐ)高速服務區爲(wéi / wèi)例，若建成10座1000kg/d外供氫加氫站，需要(yào / yāo)近百輛長管拖車提供氫氣運力，對高速交通造成壓力的(de)同時(shí)，存在(zài)安全風險。
高速服務區建設光伏+谷電制氫加氫一(yī / yì ／yí)體站，能夠供應低成本氫，推動燃料電池重卡長途運輸場景建設。
若能免除氫燃料電池重卡高速通行費，氫燃料電池車推廣具備市場化動力。