【壓縮機網(wǎng)】日益增長的燃料電池汽車市場需要一個強大的加氫站網(wǎng)絡(luò)，但目前國內(nèi)加氫站建設(shè)進程依然緩慢，其中一個重要原因在于加氫站設(shè)備主要依賴進口，導(dǎo)致成本高昂。

　　加氫站的主要設(shè)備包括儲氫裝置、壓縮設(shè)備、加注設(shè)備、站控系統(tǒng)等，其中氫氣壓縮機占總成本約30%-40%。所以壓縮機的國產(chǎn)化對降低加氫站建設(shè)成本作用非常大，如果其價格降低30%-50%，相當(dāng)于整個加氫站成本降低15%-20%。

　　氫氣壓縮機主要有液壓活塞式氫氣壓縮機、離子壓縮機、隔膜式氫氣壓縮機等類型，每種類型有各自的優(yōu)缺點。

　　離子壓縮機“Ionic Compressor”是由林德公司技術(shù)人員與全球第三大汽車生產(chǎn)商戴姆勒克萊斯勒公司合作，歷經(jīng)4年開發(fā)的一種使用離子液體作為液體活塞的氣體壓縮技術(shù)。從本質(zhì)上來說，其可以視為活塞壓縮機的一種。離子液體本身幾乎不可壓縮，并且?guī)缀鯖]有蒸汽壓，替代金屬活塞可以在等溫條件下產(chǎn)生高壓，并且能長期服役而無需維護，從而節(jié)省能耗。此外，離子壓縮機構(gòu)造簡單，相比于普通壓縮機，其所需零部件由500減少為8個。目前，奧地利Wien Energie公司和德國BMW公司已將林德公司的新技術(shù)分別用于天然氣加氣站和氫能供應(yīng)站。不過，由于其技術(shù)難度較大，暫無更大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

　　隔膜式壓縮機是一種特殊結(jié)構(gòu)的容積式壓縮機，它用膜片將壓縮介質(zhì)與油液分開。隔膜式壓縮機因其特殊的結(jié)構(gòu)，壓縮介質(zhì)不與任何潤滑劑接觸，氣缸不需要潤滑，密封性能非常好，因此可以壓縮純度極高的氣體，適用于壓縮、輸送稀有氣體。另外，對于腐蝕性強，有放射性、有毒、易爆的氣體，也特別適宜采用較高隔膜壓縮機。隔膜壓縮機氣缸散熱良好，可采用較高的壓縮比，因而它的壓力范圍較廣，可以達到300MPa。氫氣分子直徑小、易泄露、易燃易爆，使用時又需要其純度高，基于隔膜式壓縮機的特點，它特別適用于壓縮高純氫氣。國內(nèi)隔膜式壓縮機常見的結(jié)構(gòu)型式有對稱平衡式和對置式、角度式、立式等。

　　相較而言，隔膜壓縮機具有散熱性能好、密封性能優(yōu)、不污染壓縮介質(zhì)、適合壓縮純度極高、危險性大氣體等特點，在國內(nèi)加氫站中的應(yīng)用更為廣泛。

　　目前，國內(nèi)大部分加氫站采用PDC隔膜壓縮機。PDC成立于1977年，是一家由家族成員進行經(jīng)營管理的私人企業(yè)。時至今日，PDC公司的經(jīng)營管理已傳承至第二代家族成員。四十多年來，公司一直專注于研發(fā)生產(chǎn)工業(yè)隔膜式氣體壓縮機。

　　PDC早在20多年前開始涉足氫氣隔膜壓縮機，彼時氫能還未真正發(fā)展起來，其做了很多的示范項目、科研項目，積累了較為豐富的經(jīng)驗。截至目前，受限于行業(yè)發(fā)展進程緩慢（目前全球建成運行的加氫站才300多座），PDC共累計銷售400多臺氫氣隔膜壓縮機，這個數(shù)字相對于漫長的時間來說不算多，但相對于同行而言已經(jīng)是非常大的規(guī)模。PDC占據(jù)著全球氫氣隔膜壓縮機約70%-75%市場份額。

　　眾所周知，當(dāng)前國內(nèi)加氫站建設(shè)處于發(fā)展初級階段，加氫站設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化、運營管理等一系列環(huán)節(jié)都有待完善。在此背景下，加氫站建設(shè)一定要注重安全問題，因為一旦發(fā)生安全事故會對整個產(chǎn)業(yè)的傷害很大。所以加氫站建設(shè)方往往傾向應(yīng)用成熟且得到驗證的產(chǎn)品，以充分保障安全。而目前氫氣隔膜壓縮機成熟且經(jīng)過充分驗證的廠家少，所以PDC的優(yōu)勢大。

　　目前PDC在國內(nèi)有兩種銷售模式，一是從美國工廠發(fā)貨整套設(shè)備，二是提供核心壓縮模塊給國內(nèi)授權(quán)成橇商，由他們來進行系統(tǒng)集成。后者方式可以節(jié)省約30%成本，所以國內(nèi)企業(yè)更傾向于后者，但即便如此，整個設(shè)備成本依然偏高。

　　為了推動加氫站的快速建設(shè)及氫能產(chǎn)業(yè)鏈的健全發(fā)展，氫氣隔膜壓縮機國產(chǎn)化迫在眉睫。然而，國產(chǎn)氫氣隔膜壓縮機仍然面臨著幾大難題：

　　1、國內(nèi)現(xiàn)有壓縮機制造商多數(shù)僅能生產(chǎn)用于石油、化工領(lǐng)域的工業(yè)氫氣壓縮機，輸出壓力均在30MPa以下，無法滿足加氫站技術(shù)要求；2、少數(shù)企業(yè)開始布局氫氣隔膜壓縮機，但產(chǎn)品不夠成熟，缺乏充分的驗證；3、有些國內(nèi)隔膜壓縮機也許在技術(shù)層面上并不存在太大的問題，但核心零部件大多數(shù)需要外購，例如設(shè)備內(nèi)部的各種閥門及壓力傳感器等；4、基于成本及規(guī)避規(guī)范等考慮，目前國內(nèi)加氫站大多沒有設(shè)緩沖罐，同時壓縮機頻繁啟停影響壽命。
 

　　一名隔膜壓縮機企業(yè)高層表示，對于金屬隔膜壓縮機而言，能夠24小時連續(xù)不斷的工作是比較可靠的，但受制于每天前來加氫的車輛較少，加氫站運營商基于對運營成本的考量并不會讓機器持續(xù)工作，而金屬隔膜壓縮機最忌諱頻繁啟停，每天的啟停次數(shù)決定了隔膜壓縮機的壽命，其中影響最大的是其中的金屬膜片。這其實對于進口壓縮機而言，也是一大難題。

　　值得慶幸的是，雖然面臨多重困難，國內(nèi)仍然有企業(yè)在氫氣隔膜壓縮機領(lǐng)域奮起直追，也取得不錯的成果，比如北京中鼎恒盛氣體設(shè)備有限公司、北京天高隔膜壓縮機有限公司、江蘇恒久機械股份有限公司等。

　　中鼎恒盛成立于2008年，公司專注于供應(yīng)各種氣體隔膜壓縮機產(chǎn)品并提供技術(shù)服務(wù)、備品備件。2014年，中鼎恒盛在安徽省蕪湖市成立了中鼎恒盛氣體設(shè)備(蕪湖)有限公司。該公司是較早一批進入氫能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之一。
 

 

　　截至目前，國內(nèi)多個加氫站有應(yīng)用中鼎恒盛產(chǎn)品，包括武漢雄眾、安徽明天氫能、佛山荔村、上海金山化工園區(qū)等加氫站。其中中鼎恒盛的兩臺45MPa隔膜壓縮機已于2018年10月份開始在武漢雄眾加氫站運行，設(shè)備的噪音、排氣溫度、振動及流量等各項指標(biāo)都能夠達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備運行至今情況良好。

　　北京天高創(chuàng)建于2001年4月，主要從事隔膜壓縮機產(chǎn)品研究開發(fā)及制造，在高壓領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗。公司自2005年涉足氫能領(lǐng)域，為國內(nèi)首個國產(chǎn)加氫站（北京綠能公司）提供隔膜壓縮機，產(chǎn)品連續(xù)運行時間最長；參與國家科技部環(huán)保新能源“863”計劃中的汽車加氫項目，產(chǎn)品運用在國內(nèi)近十座加氫站的項目上。

　　恒久機械前身是中國人民解放軍第6414工廠，主要從事隔膜式壓縮機設(shè)計、研發(fā)、制造，主營業(yè)務(wù)產(chǎn)品為標(biāo)準(zhǔn)化與非標(biāo)準(zhǔn)化隔膜式壓縮機。為搶占?xì)淠馨l(fā)展機遇，恒久機械自2016年開始研發(fā)生產(chǎn)氫氣隔膜壓縮機，應(yīng)用于供氣系統(tǒng)和加氫站，已經(jīng)在國內(nèi)有所應(yīng)用。

　　2018年4月4日，由江蘇恒久機械股份有限公司自主研發(fā)制造的國內(nèi)首臺商業(yè)化運營加氫站用氫氣隔膜壓縮機組正式交付客戶。經(jīng)測試，各項技術(shù)性能指標(biāo)均滿足客戶需求，為目前國內(nèi)加氫站最大排量的隔膜壓縮機。

　　國內(nèi)已建加氫站大多為示范站，加氫能力低于200公斤/臺天的加氫量，而中國未來商業(yè)化運營加氫站的需求為400公斤/臺天至1000公斤/臺天的加氫能力。該次交付客戶的隔膜壓縮機為400至500公斤/臺天的加氫量，可滿足加氫站商業(yè)化運營需求。目前，公司已形成完整開發(fā)高壓壓縮機產(chǎn)品梯隊，具備與國內(nèi)外同類產(chǎn)品競技的能力。未來恒久機械將與高院校緊密合作，研發(fā)大排量，壓力高達90MPa的高壓氫氣隔膜機，實現(xiàn)加氫站用隔膜壓縮機組的國產(chǎn)化。