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氫氣壓縮機(jī)分類
根據(jù)工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，壓縮機(jī)可分為機(jī)械式壓縮機(jī)和非機(jī)械式壓縮機(jī)。
其中，機(jī)械式壓縮機(jī)包括液驅(qū)式壓縮機(jī)、隔膜式壓縮機(jī)、線性壓縮機(jī)和離子液體壓縮機(jī)四類。非機(jī)械式壓縮機(jī)包括低溫液體泵、金屬氫化物壓縮機(jī)、電化學(xué)氫氣壓縮機(jī)和吸附型壓縮機(jī)四類。
工作原理
加氫站主要分為制氫加氫一體站、固定式加氫站和撬裝加氫站，隔膜式壓縮機(jī)主要適用于制加氫一體站與固定式加氫站，而液驅(qū)式壓縮機(jī)體積小，更加適用于撬裝加氫站。目前國(guó)內(nèi)加氫站較多采用的是液驅(qū)式壓縮機(jī)、隔膜式壓縮機(jī)。
來源：觀研報(bào)告網(wǎng)-中國(guó)氫氣壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展深度研究與投資趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告（2023-2030年）
三種加氫站用壓縮機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
隔膜式壓縮機(jī)作為目前市場(chǎng)主流，主要因其具有以下優(yōu)勢(shì)：
1.壓縮過程中不受污染，無泄漏，能保證氫氣的純度和安全性。
2.隔膜式壓縮機(jī)的壓縮比大，排氣壓力高，能夠滿足加氫站對(duì)氫氣壓縮機(jī)的技術(shù)要求。
3.國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)在技術(shù)層面上成熟度高，甚至處于國(guó)際領(lǐng)先水平，技術(shù)優(yōu)勢(shì)和可靠性更高。
關(guān)于隔膜式壓縮機(jī)的技術(shù)缺點(diǎn)，廣東佛燃天高流體機(jī)械設(shè)備有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼副總經(jīng)理陳如意曾在接受媒體采訪時(shí)表示，隔膜壓縮機(jī)的技術(shù)痛難點(diǎn)主要在于密封和材料氫腐蝕上，如何提升膜片、膜頭等核心部件的使用壽命也是難點(diǎn)所在。
雖然隔膜式壓縮機(jī)的排氣量相對(duì)較小，但仍然能夠滿足當(dāng)前階段加氫站對(duì)氫氣壓縮機(jī)的技術(shù)要求，因此在國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)市場(chǎng)中占比超過60%。
隔膜式壓縮機(jī)企業(yè)
豐電金凱威（蘇州）壓縮機(jī)有限公司：產(chǎn)品覆蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，包括制氫、充裝及加氫站壓縮機(jī)，制氫壓縮機(jī)單臺(tái)排量可達(dá)到2000Nm3/min，充裝壓縮機(jī)單臺(tái)排量可達(dá)到2000Nm3/h，加氫站壓縮機(jī)單臺(tái)排量可達(dá)到2000Nm3/h，全面覆蓋氫能行業(yè)壓縮機(jī)需求。2023年，豐電金凱威發(fā)布了國(guó)內(nèi)首臺(tái)250MPa超高壓隔膜氫氣壓縮機(jī)產(chǎn)品。
上海羿弓氫能科技有限公司：公司獨(dú)創(chuàng)的“液驅(qū)隔膜式”氫氣壓縮機(jī)，在壓縮過程中有效保證氣體絕對(duì)潔凈，單級(jí)壓縮即可實(shí)現(xiàn)大于10的壓縮比，適應(yīng)“頻繁啟停、冷態(tài)開車、帶載啟停”的加氫站特殊工況?？赏ㄟ^驅(qū)動(dòng)、增壓?jiǎn)卧嗉?jí)串并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)超大排量需求；可通過多級(jí)增壓，實(shí)現(xiàn)超大壓比需求；組件更少，維修便利性高。現(xiàn)已上市加氫站用45MPa、90MPa壓縮機(jī)，管束車充裝用22MPa壓縮機(jī)等多款產(chǎn)品，與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，在安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。
煙臺(tái)東德實(shí)業(yè)有限公司：推動(dòng)超高壓加氫站及其配套設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，順利研發(fā)排量為750Nm/h、功率70kw、膜片壽命6000h的90MPa加氫站隔膜壓縮機(jī)。
中鼎恒盛氣體設(shè)備有限公司：加氫站隔膜壓縮機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá)30%，氫壓機(jī)最低進(jìn)氣壓可達(dá)0.5MPa，最大排氣量超過1650Nm3/h; 自主研發(fā)21MPa雙作用壓縮機(jī)，以及用于50Mpa、90MPa加氫母站的超高壓隔膜壓縮機(jī)。
江蘇恒久機(jī)械股份有限公司：已形成年產(chǎn)300臺(tái)氫氣等各種氣體隔膜式壓縮機(jī)規(guī)模，覆蓋航空航天、核電能源等領(lǐng)域。
在同樣的儲(chǔ)氫體積下，壓力的提升意味著車輛能獲得更多的續(xù)航里程，減少燃料加注的次數(shù)，提升運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性，因此企業(yè)也開始向提高壓縮機(jī)壓力的方向發(fā)力。
另一方面，在加氫站頻繁啟停的工況下，隔膜式壓縮機(jī)的故障率較高，且體積較大，不利于維修，部分零部件仍然依賴于進(jìn)口，維護(hù)成本高。而液驅(qū)式壓縮機(jī)的體積較小，采用模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)成本較低，并可以進(jìn)行多個(gè)單元的組合，滿足大排量的需求。
相比于隔膜式壓縮機(jī)，液驅(qū)式壓縮機(jī)在排量上也具有優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)公開信息顯示，我國(guó)加氫站使用的液驅(qū)式壓縮機(jī)排放量最高可達(dá)每小時(shí)2000立方米，而隔膜式壓縮機(jī)的最高排放量最高為885立方米每小時(shí)。
隨著氫能商業(yè)化提速，氫能商用車大規(guī)模推廣，為在加氫站有限的用地中滿足車隊(duì)的燃料加注需求，實(shí)現(xiàn)加氫站盈利，解決方式就是增大壓縮機(jī)的排量。
近年來，企業(yè)對(duì)于液驅(qū)式壓縮機(jī)的關(guān)注度有所提升，市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到33%左右。
液驅(qū)式壓縮機(jī)企業(yè)
青島康普銳斯能源科技有限公司：自主研發(fā)90Mpa、1000kg的加氫站用壓縮機(jī),產(chǎn)品已經(jīng)深入10個(gè)省份、近20個(gè)城市的加氣站，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大型加氫站。
北京海德利森科技有限公司：全球率先將液驅(qū)活塞式壓縮機(jī)應(yīng)用于加氫站，并完成2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年世博會(huì)加氫服務(wù)保障。
有行業(yè)專家提出，由于氫氣的密度低、體積能量密度小，因此氫氣壓縮機(jī)必須具備承受大壓力、大流量的能力，同時(shí)要具備良好的安全性和密封性，以防止氫脆現(xiàn)象的發(fā)生。此外，氫氣壓縮機(jī)也應(yīng)盡量追求較少的能源損耗。
壓縮機(jī)作為加氫站的主要成本來源之一，國(guó)產(chǎn)化率不斷上升，國(guó)內(nèi)加氫站也開始傾向于選擇國(guó)產(chǎn)品牌，國(guó)產(chǎn)品牌的市場(chǎng)占有率已顯著提升。未來氫能儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的降本速度將會(huì)加快。
有專家預(yù)測(cè)，隨著加氫站建設(shè)速度的加快以及加制氫項(xiàng)目迅速落地，未來國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)的市場(chǎng)占有率將會(huì)進(jìn)一步提升。
有行業(yè)內(nèi)專家表示，為了更好因?qū)κ袌?chǎng)的快速增長(zhǎng)，加氫站壓縮機(jī)企業(yè)還應(yīng)做好以下幾方面：
1. 加強(qiáng)研發(fā)投入，確保核心技術(shù)快速迭代升級(jí)。
2. 統(tǒng)籌產(chǎn)品規(guī)劃，根據(jù)市場(chǎng)需求提早布局研發(fā)。
3.加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定，支撐技術(shù)進(jìn)步與行業(yè)發(fā)展。
資料來源：
觀研報(bào)告網(wǎng)：中國(guó)氫氣壓縮機(jī)行業(yè)發(fā)展深度研究與投資趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告（2023-2030年）
《加氫站壓縮機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與展望》 賈曉晗，等
作者：安熠
