国产氢气隔膜压缩机“软肋”

  日益增长的燃料电池汽车市场需要一个强大的加氢站网络，但目前国内加氢站建设进程依然缓慢，其中一个重要原因主要在于加氢站设备主要依赖进口，导致成本高昂。

  高工氢电了解到，加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等，其中氢气压缩机占总成本约30%-40%。所以压缩机的国产化对降低加氢站建设成本作用很大，如果其价格降低30%-50%，相当于整个加氢站成本降低15%-20%。

  （来源：微信公众号“高工氢燃料电池” ID：weixin-gg-fcev 作者：万萍萍）

  氢气压缩机主要有液压活塞式氢气压缩机、隔膜式氢气压缩机、离子压缩机等类型，每种类型有各自的优缺点。相较而言，隔膜压缩机具有散热性能好、密封性能优、不污染压缩介质、适合压缩纯度极高、危险性大气体等特点，在国内加氢站中的应用更为广泛。

  目前国内大部分加氢站采用PDC隔膜压缩机。PDC成立于1977年，是一家由家族成员进行经营管理的私人企业。时至今日，PDC公司的经营管理已传承至第二代家族成员。四十多年来，公司一直专注于研发生产工业隔膜式气体压缩机。

  PDC早在20多年前开始涉足氢气隔膜压缩机，彼时氢能还未真正发展起来，其做了很多的示范项目、科研项目，积累了较为丰富的经验。截至目前，受限于行业发展进程缓慢（目前全球建成运行的加氢站才300多座），PDC共累计销售400多台氢气隔膜压缩机，这一个数字相对于漫长的时间来说不算多，但相对于同行而言已经是非常大的规模。PDC占据着全球氢气隔膜压缩机约70%-75%市场份额。

  众所周知，当前国内加氢站建设处于发展初级阶段，加氢站设计、系统优化、运营管理等一系列环节都有待完善。在此背景下，加氢站建设一定要注重安全问题，因为若发生安全事故会对整个产业的伤害很大。所以加氢站建设方往往倾向应用成熟且得到验证的产品，以充分保障安全。而目前氢气隔膜压缩机成熟且经过充分验证的厂家少，所以PDC的优势大。

  目前PDC在国内有两种销售模式，一是从美国工厂发货整套设备，二是提供核心压缩模块给国内授权成橇商，由他们来进行系统集成。后者方式能节省约30%成本，所以国内企业更倾向于后者，但即便如此，整个设备成本依然偏高。

  为了推动加氢站的快速建设及氢能产业链的健全发展，氢气隔膜压缩机国产化迫在眉睫。然而，国产氢气隔膜压缩机仍然面临着几大难题：

  1、国内现有压缩机制造商多数仅能生产用于石油、化工领域的工业氢气压缩机，输出压力均在30MPa以下，不足以满足加氢站技术方面的要求；2、少数公司开始布局氢气隔膜压缩机，但产品不够成熟，缺乏充分的验证；3、有些国内隔膜压缩机也许在技术层面上并不存在太大的问题，但核心零部件大多数需要外购，例如设备内部的各种阀门及压力传感器等；4、基于成本及规避规范等考虑，目前国内加氢站大多没有设缓冲罐，同时压缩机频繁启停影响寿命。

  一名隔膜压缩机企业高层表示，对于金属隔膜压缩机而言，能够24小时连续不断的工作是比较可靠的，但受制于每天前来加氢的车辆较少，加氢站运营商基于对经营成本的考量并不会让机器持续工作，而金属隔膜压缩机最忌讳频繁启停，每天的启停次数决定了隔膜压缩机的寿命，其中影响最大的是其中的金属膜片。这实际上对于进口压缩机而言，也是一大难题。

  值得庆幸的是，虽然面临多重困难，国内仍然有企业在氢气隔膜压缩机领域奋起直追，也取得不错的成果，比如北京中鼎恒盛气体设备有限公司(下称“中鼎恒盛”)、北京天高隔膜压缩机有限公司（下称“北京天高”）、江苏恒久机械股份有限公司（下称“恒久机械”）等。

  中鼎恒盛成立于2008年，公司专注于供应各种气体隔膜压缩机产品并提供技术服务、备品备件。2014年，中鼎恒盛在安徽省芜湖市成立了中鼎恒盛气体设备(芜湖)有限公司。该公司是较早一批进入氢能产业的企业之一。

  截至目前，国内多个加氢站有应用中鼎恒盛产品，包括武汉雄众、安徽明天氢能、佛山荔村、上海金山化工园区等加氢站。其中中鼎恒盛的两台45Mpa隔膜压缩机已于去年10月份开始在武汉雄众加氢站运行，设备的噪音、排气温度、振动及流量等各项指标都能达到相应的标准，设备正常运行至今情况良好。

  北京天高创建于2001年4月，主要是做隔膜压缩机产品研究开发及制造，在高压领域拥有丰富的经验。公司自2005年涉足氢能领域，为国内首个国产加氢站（北京绿能公司）提供隔膜压缩机，产品连续运行时间最长；参与国家科技部环保新能源“863”计划中的汽车加氢项目，产品运用在国内近十座加氢站的项目上。

  恒久机械前身是中国人民第6414工厂，主要是做隔膜式压缩机设计、研发、制造，主营业务产品为标准化与非标准化隔膜式压缩机。为抢占氢能发展机遇，恒久机械自2016年开始研发生产氢气隔膜压缩机，应用于供气系统和加氢站，已经在国内有所应用。

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