【壓縮機(jī)網(wǎng)】日益增長(zhǎng)的燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)需要一個(gè)強(qiáng)大的加氫站網(wǎng)絡(luò)，但目前國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)進(jìn)程依然緩慢，其中一個(gè)重要原因在于加氫站設(shè)備主要依賴進(jìn)口，導(dǎo)致成本高昂。

　　加氫站的主要設(shè)備包括儲(chǔ)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(jī)占總成本約30%-40%。所以壓縮機(jī)的國(guó)產(chǎn)化對(duì)降低加氫站建設(shè)成本作用非常大，如果其價(jià)格降低30%-50%，相當(dāng)于整個(gè)加氫站成本降低15%-20%。

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

　　離子壓縮機(jī)“Ionic Compressor”是由林德公司技術(shù)人員與全球第三大汽車(chē)生產(chǎn)商戴姆勒克萊斯勒公司合作，歷經(jīng)4年開(kāi)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(lái)說(shuō)，其可以視為活塞壓縮機(jī)的一種。離子液體本身幾乎不可壓縮，并且?guī)缀鯖](méi)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(zhǎng)期服役而無(wú)需維護(hù)，從而節(jié)省能耗。此外，離子壓縮機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，相比于普通壓縮機(jī)，其所需零部件由500減少為8個(gè)。目前，奧地利Wien Energie公司和德國(guó)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(guò)，由于其技術(shù)難度較大，暫無(wú)更大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

　　隔膜式壓縮機(jī)是一種特殊結(jié)構(gòu)的容積式壓縮機(jī)，它用膜片將壓縮介質(zhì)與油液分開(kāi)。隔膜式壓縮機(jī)因其特殊的結(jié)構(gòu)，壓縮介質(zhì)不與任何潤(rùn)滑劑接觸，氣缸不需要潤(rùn)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(duì)于腐蝕性強(qiáng)，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(jī)。隔膜壓縮機(jī)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(dá)到300MPa。氫氣分子直徑小、易泄露、易燃易爆，使用時(shí)又需要其純度高，基于隔膜式壓縮機(jī)的特點(diǎn)，它特別適用于壓縮高純氫氣。國(guó)內(nèi)隔膜式壓縮機(jī)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式有對(duì)稱平衡式和對(duì)置式、角度式、立式等。

　　相較而言，隔膜壓縮機(jī)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(xiǎn)性大氣體等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)加氫站中的應(yīng)用更為廣泛。

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

　　PDC早在20多年前開(kāi)始涉足氫氣隔膜壓縮機(jī)，彼時(shí)氫能還未真正發(fā)展起來(lái)，其做了很多的示范項(xiàng)目、科研項(xiàng)目，積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。截至目前，受限于行業(yè)發(fā)展進(jìn)程緩慢（目前全球建成運(yùn)行的加氫站才300多座），PDC共累計(jì)銷(xiāo)售400多臺(tái)氫氣隔膜壓縮機(jī)，這個(gè)數(shù)字相對(duì)于漫長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)說(shuō)不算多，但相對(duì)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(jī)約70%-75%市場(chǎng)份額。

　　眾所周知，當(dāng)前國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)處于發(fā)展初級(jí)階段，加氫站設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)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(wèn)題，因?yàn)橐坏┌l(fā)生安全事故會(huì)對(duì)整個(gè)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(yàn)證的產(chǎn)品，以充分保障安全。而目前氫氣隔膜壓縮機(jī)成熟且經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證的廠家少，所以PDC的優(yōu)勢(shì)大。

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

　　為了推動(dòng)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(jī)國(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。然而，國(guó)產(chǎn)氫氣隔膜壓縮機(jī)仍然面臨著幾大難題：

　　1、國(guó)內(nèi)現(xiàn)有壓縮機(jī)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(jī)，輸出壓力均在30MPa以下，無(wú)法滿足加氫站技術(shù)要求；2、少數(shù)企業(yè)開(kāi)始布局氫氣隔膜壓縮機(jī)，但產(chǎn)品不夠成熟，缺乏充分的驗(yàn)證；3、有些國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)也許在技術(shù)層面上并不存在太大的問(wèn)題，但核心零部件大多數(shù)需要外購(gòu)，例如設(shè)備內(nèi)部的各種閥門(mén)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(guó)內(nèi)加氫站大多沒(méi)有設(shè)緩沖罐，同時(shí)壓縮機(jī)頻繁啟停影響壽命。
 

　　一名隔膜壓縮機(jī)企業(yè)高層表示，對(duì)于金屬隔膜壓縮機(jī)而言，能夠24小時(shí)連續(xù)不斷的工作是比較可靠的，但受制于每天前來(lái)加氫的車(chē)輛較少，加氫站運(yùn)營(yíng)商基于對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的考量并不會(huì)讓機(jī)器持續(xù)工作，而金屬隔膜壓縮機(jī)最忌諱頻繁啟停，每天的啟停次數(shù)決定了隔膜壓縮機(jī)的壽命，其中影響最大的是其中的金屬膜片。這其實(shí)對(duì)于進(jìn)口壓縮機(jī)而言，也是一大難題。

　　值得慶幸的是，雖然面臨多重困難，國(guó)內(nèi)仍然有企業(yè)在氫氣隔膜壓縮機(jī)領(lǐng)域奮起直追，也取得不錯(cuò)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(jī)有限公司、江蘇恒久機(jī)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(jī)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(jìn)入氫能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)之一。
 

 

　　截至目前，國(guó)內(nèi)多個(gè)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(tái)45MPa隔膜壓縮機(jī)已于2018年10月份開(kāi)始在武漢雄眾加氫站運(yùn)行，設(shè)備的噪音、排氣溫度、振動(dòng)及流量等各項(xiàng)指標(biāo)都能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備運(yùn)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(jī)產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)及制造，在高壓領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。公司自2005年涉足氫能領(lǐng)域，為國(guó)內(nèi)首個(gè)國(guó)產(chǎn)加氫站（北京綠能公司）提供隔膜壓縮機(jī)，產(chǎn)品連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)；參與國(guó)家科技部環(huán)保新能源“863”計(jì)劃中的汽車(chē)加氫項(xiàng)目，產(chǎn)品運(yùn)用在國(guó)內(nèi)近十座加氫站的項(xiàng)目上。

　　恒久機(jī)械前身是中國(guó)人民解放軍第6414工廠，主要從事隔膜式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造，主營(yíng)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(jī)。為搶占?xì)淠馨l(fā)展機(jī)遇，恒久機(jī)械自2016年開(kāi)始研發(fā)生產(chǎn)氫氣隔膜壓縮機(jī)，應(yīng)用于供氣系統(tǒng)和加氫站，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)有所應(yīng)用。

　　2018年4月4日，由江蘇恒久機(jī)械股份有限公司自主研發(fā)制造的國(guó)內(nèi)首臺(tái)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站用氫氣隔膜壓縮機(jī)組正式交付客戶。經(jīng)測(cè)試，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均滿足客戶需求，為目前國(guó)內(nèi)加氫站最大排量的隔膜壓縮機(jī)。

　　國(guó)內(nèi)已建加氫站大多為示范站，加氫能力低于200公斤/臺(tái)天的加氫量，而中國(guó)未來(lái)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站的需求為400公斤/臺(tái)天至1000公斤/臺(tái)天的加氫能力。該次交付客戶的隔膜壓縮機(jī)為400至500公斤/臺(tái)天的加氫量，可滿足加氫站商業(yè)化運(yùn)營(yíng)需求。目前，公司已形成完整開(kāi)發(fā)高壓壓縮機(jī)產(chǎn)品梯隊(duì)，具備與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品競(jìng)技的能力。未來(lái)恒久機(jī)械將與高院校緊密合作，研發(fā)大排量，壓力高達(dá)90MPa的高壓氫氣隔膜機(jī)，實(shí)現(xiàn)加氫站用隔膜壓縮機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化。