【壓縮機網】燃料電池行業混沌初開，關鍵零部件之一空壓機正處于紛爭激烈的“春秋戰國時期”。

 

　　技術摸索過程中，離心式、螺桿式、羅茨式、渦旋式等各種技術路線并存，國外企業搶先一步，國內企業快速跟進，都在意圖搶占潛力廣闊的燃料電池市場。

 

　　據高工產研氫電研究所（GGII）數據顯示，2019年我國氫燃料電池空壓機出貨量為3790臺，同比增長110.56%；2019年我國氫燃料電池空壓機市場規模為1.60億元，同比增長82.65%。

 

　　2018-2019年中國市場氫燃料電池空壓機出貨量及市場規模（臺，億元）

　　注：出貨量及市場規模含進口數據  數據來源：高工產研氫電研究所（GGII），2020年5月

 

　　未來，隨著燃料電池汽車“十城千輛”示范推廣方案的實施，燃料電池空壓機銷量及市場規模還將大幅上升。GGII預測，2020年我國氫燃料電池空壓機出貨量將超過6000臺，市場規模將超3億元。氫燃料電池空壓機市場在釋放出巨大潛力。

 

　　為抓住這一潛力市場，國內市場中上游零部件和關鍵材料供應商對其布局者眾多，并已讓該市場呈現出新的特點：

 

　　其一：多種技術路線“春秋爭霸”；其二，品牌集中度高，品牌競爭日趨激烈。

 

　　GGII數據顯示，2019年國內市場空壓機出貨量TOP5供應商為東德實業、UQM、金士頓、廣順新能源、浙江恒友，且市場占有率高達85.44%。

 

　　與此同時，整體環境上，國內加氫站建設步履維艱，掣肘燃料電池產業的壯大乃至燃料電池空壓機的發展；有技術沉淀的外資品牌虎視眈眈，待市場逐漸成熟，一場由他們發起的搶奪戰亦將難以避免。

 

　　燃料電池空壓機雖處于培育初期，但市場雛形已顯現，即將面臨的挑戰也并不比別的產業少，甚至更大。

 

　　多種技術路線激烈競爭

 

　　當前，針對不同的燃料電池系統的性能要求，燃料電池空壓機依然是多種技術路線并存的狀態。主要類型有：螺桿式、離心式、羅茨式。

　　值得一提的是，目前國內外企業中80%以上空壓機供應商選擇離心式空壓機作為其產品研發方向。本田、戴姆勒、通用、上汽的前一代空壓機類型是螺桿式或羅茨式，但當前類型均為離心式。

　　主要燃料電池汽車廠商空壓機類型對比

 

　　“從高效、小型化和降噪音方面考慮，離心式空壓機如果做得好，相對其他機型在未來將占絕對優勢。”一位知名燃料電池系統企業高層告訴高工氫電。

 

　　勢加透博總經理張學鋒也認為，離心式壓縮機在功率密度、效率、噪聲等方面具有最好的綜合效果，從目前國內外的研究發展方向來看，離心式空壓機將是今后主流的發展方向。

 

　　不過，離心式空壓機在低流量時會發生喘振現象，這將嚴重影響系統的性能和空壓機的使用壽命。離心式空壓機或是主流趨勢，但在大規模產業化來臨之前，仍需要繼續完善。

 

　　離心式空壓機之外，另一被市場看好的是羅茨式空壓機。UQM負責人認為，在未來，羅茨式空壓機和離心式空壓機將會并存：

 

　　一方面，燃料電池在1.8-2.2bar的運行已經數十年，經歷過長期的驗證過程，空壓機及其他零部件的可靠性都達到要求。另外，材料的成本還在繼續優化當中，因此維持原狀的道理是數十年的驗證可靠性，比實驗室的推論重要。

 

　　另一方面，原來的燃料電池汽車都是乘用車，安裝空間有限，采用離心機是合適的選擇。但是目前全球的燃料電池應用場景會轉型為商用重卡為主。而羅茨式空壓機加上高功率密度的電機及電機控制器，將能滿足用戶對商用重卡的整體要求。

 

　　2019年國內空壓機市場中，羅茨式空壓機出貨量和市場規模占比均在50%以上，主要因為羅茨式空壓機價格相對離心式更低，目前可以滿足下游應用需求。

 

　　GGII調研數據顯示，離心式空壓機和羅茨式空壓機在市場份額上呈膠著狀態，螺桿式空壓機所占市場份額也不少。

 

　　2019年中國氫燃料電池空壓機出貨量和市場規模（按空壓機類型，%）

　　數據來源：高工產研氫電研究所（GGII），2020年5月

 

　　雪人股份副總經理張堅認為，螺桿式空壓機擁有自身的不可替代性：

 

　　“金屬雙極板電堆被認為是下一代氫燃料電池主導方向。與石墨雙極板路線比較，金屬堆能夠實現更高比功率密度，量產后的成本也相對便宜。金屬堆對于入口的空氣壓力提出很高的要求。而提高電堆入口的空氣壓力，可以提高輸出性能(電堆體積減小)、優化水管理能力(加濕器體積減小)等。螺桿式空壓機最大的優勢在于壓比高，性能穩定，耐久可靠性高，易于控制。”

 

　　客觀來看，燃料電池空壓機市場多強爭霸，誰將勝出，還有待觀察。從下游用戶燃料電池系統企業看來，無論是哪一種技術路線，國產空壓機在可靠性和使用壽命上還缺乏足夠的驗證，國內空壓機供應商需要多做驗證，把產品的技術打牢，把產品做成熟，而不要盲目擴大市場。

 

　　國產替代市場規模與展望

 

　　相關預測顯示，2020-2025年國內氫燃料電池汽車產銷達到5萬輛，2026-2030年達到130萬輛。

 

　　在滿足燃料電池汽車產銷條件的前提下，根據國內燃料電池空壓機成本測算，未來5年內燃料電池車用空壓機市場規模將達到10億元/年，未來10年內市場規模將達到100億元/年的量級，即到2030年，空壓機國產替代的市場規模將達到百億級別。

　　國內燃料電池空壓機成本測算

 

　　巨大的替代空間下，國內空壓機品牌紛紛發力。2018年，勢加透博首臺樣機初全工況運行測試成功，目前其國內首條燃料電池無油離心空壓機自動流水線于2019年9月建成投產。該生產線月產能達到1000臺。

 

　　金士頓空壓機廣泛應用于公交、物流車輛，與燃料電池系統相匹配。目前，金士頓已具備年產能5000套空壓機的產能。

 

　　毅合捷集團去年引進英國公司Aeristech技術在無錫工廠投產燃料電池空壓機。與此同時，航天十一所、國電投的企業也在投入研發。

 

　　星星之火雖已經燃起，對國產空壓機品牌企業來說，即將面臨的調整或許更大。

 

　　“目前來看，國產空壓機最大的優勢在于性價比和售后服務。”國內一家燃料電池系統企業負責人認為，目前依賴進口核心部件中，空壓機正在逐步實現國產化，在試運營階段問題還不大，但要滿足未來大批量需求，還要在可靠性和使用壽命上下功夫。

 

　　同時，隨著合資股比的限制解除，外資品牌“鯰魚群”的到來，相對于外資企業在燃料電池空壓機技術上持續的積累，國產空壓機有被“碾壓”的風險。

 

　　最新消息，UQM在今年7月將在南京啟動產能1000余臺的空壓機項目，以滿足國內市場需求。未來隨著越來越多的外資品牌圍獵國內市場，特斯拉“吊打”國產電動汽車品牌的事例或也將在燃料電池空壓機領域上演。

 

　　此外，目前國內燃料電池汽車雖然是國家支持發展產業，但加氫站基礎設施的完善與否，仍將在未來很長一段時間內掣肘國內燃料電池汽車的發展。

 

　　“加氫站的建設直接影響國內燃料電池產業的發展，而國內燃料電池產業的發展，又直接決定了相關零部件的發展。”一位投資人士表示，考慮到國內當前加氫站薄弱的現狀，看好氫燃料電池產業發展趨勢，同時又對國內氫燃料電池產業及相關零部件的前景持保留態度。

來源：中國儲能網 高工氫燃料電池