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

　　加氫站的主要設備包括儲氫裝置、壓縮設備、加注設備、站控系統等，其中氫氣壓縮機占總成本約30%-40%。所以壓縮機的國產化對降低加氫站建設成本作用非常大，如果其價格降低30%-50%，相當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缺點。

　　離子壓縮機“Ionic Compressor”是由林德公司技術人員與全球第三大汽車生產商戴姆勒克萊斯勒公司合作，歷經4年開發的一種使用離子液體作為液體活塞的氣體壓縮技術。從本質上來說，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，并且幾乎沒有蒸汽壓，替代金屬活塞可以在等溫條件下產生高壓，并且能長期服役而無需維護，從而節省能耗。此外，離子壓縮機構造簡單，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分別用于天然氣加氣站和氫能供應站。不過，由于其技術難度較大，暫無更大規模的推廣和應用。

　　隔膜式壓縮機是一種特殊結構的容積式壓縮機，它用膜片將壓縮介質與油液分開。隔膜式壓縮機因其特殊的結構，壓縮介質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。國內隔膜式壓縮機常見的結構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、不污染壓縮介質、適合壓縮純度極高、危險性大氣體等特點，在國內加氫站中的應用更為廣泛。

　　目前，國內大部分加氫站采用PDC隔膜壓縮機。PDC成立于1977年，是一家由家族成員進行經營管理的私人企業。時至今日，PDC公司的經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生產工業隔膜式氣體壓縮機。

　　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驗。截至目前，受限于行業發展進程緩慢（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，這個數字相對于漫長的時間來說不算多，但相對于同行而言已經是非常大的規模。PDC占據著全球氫氣隔膜壓縮機約70%-75%市場份額。

　　眾所周知，當前國內加氫站建設處于發展初級階段，加氫站設計、系統優化、運營管理等一系列環節都有待完善。在此背景下，加氫站建設一定要注重安全問題，因為一旦發生安全事故會對整個產業的傷害很大。所以加氫站建設方往往傾向應用成熟且得到驗證的產品，以充分保障安全。而目前氫氣隔膜壓縮機成熟且經過充分驗證的廠家少，所以PDC的優勢大。

　　目前PDC在國內有兩種銷售模式，一是從美國工廠發貨整套設備，二是提供核心壓縮模塊給國內授權成橇商，由他們來進行系統集成。后者方式可以節省約30%成本，所以國內企業更傾向于后者，但即便如此，整個設備成本依然偏高。

　　為了推動加氫站的快速建設及氫能產業鏈的健全發展，氫氣隔膜壓縮機國產化迫在眉睫。然而，國產氫氣隔膜壓縮機仍然面臨著幾大難題：

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

　　一名隔膜壓縮機企業高層表示，對于金屬隔膜壓縮機而言，能夠24小時連續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工作，而金屬隔膜壓縮機最忌諱頻繁啟停，每天的啟停次數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，國內仍然有企業在氫氣隔膜壓縮機領域奮起直追，也取得不錯的成果，比如北京中鼎恒盛氣體設備有限公司、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，公司專注于供應各種氣體隔膜壓縮機產品并提供技術服務、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備(蕪湖)有限公司。該公司是較早一批進入氫能產業的企業之一。
 

 

　　截至目前，國內多個加氫站有應用中鼎恒盛產品，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，設備的噪音、排氣溫度、振動及流量等各項指標都能夠達到相應的標準，設備運行至今情況良好。

　　北京天高創建于2001年4月，主要從事隔膜壓縮機產品研究開發及制造，在高壓領域擁有豐富的經驗。公司自2005年涉足氫能領域，為國內首個國產加氫站（北京綠能公司）提供隔膜壓縮機，產品連續運行時間最長；參與國家科技部環保新能源“863”計劃中的汽車加氫項目，產品運用在國內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計、研發、制造，主營業務產品為標準化與非標準化隔膜式壓縮機。為搶占氫能發展機遇，恒久機械自2016年開始研發生產氫氣隔膜壓縮機，應用于供氣系統和加氫站，已經在國內有所應用。

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

　　國內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，可滿足加氫站商業化運營需求。目前，公司已形成完整開發高壓壓縮機產品梯隊，具備與國內外同類產品競技的能力。未來恒久機械將與高院校緊密合作，研發大排量，壓力高達90MPa的高壓氫氣隔膜機，實現加氫站用隔膜壓縮機組的國產化。