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信爾勝機械（江蘇）有限公司
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閱讀：426發(fā)布時間：2023-9-13
一、加氫站用氫氣壓縮機行業(yè)概述及分類
氫氣壓縮機是指依托壓縮空氣，將水電解槽中收集來的氫氣排到舷外的壓縮機，其在整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈中應用廣泛，氫氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)制氫廠需將氫氣壓縮至相應儲氫瓶中；在管道運輸中，需要在運輸途中使用氫壓機提供動力；氫氣送至加氫站及下游應用端后，需要經(jīng)過壓縮機進行再次壓縮儲存。
由于氫氣具有密度低、體積能量密度小的特點，氫氣壓縮機必須要具備承壓大、流量大、安全和密封性好的特質，在防止氫脆現(xiàn)象發(fā)生的同時，盡可能地追求較少的能源損耗。目前國內(nèi)加氫站用壓縮機主要分為液驅式壓縮機、隔膜式壓縮機和離子壓縮機三類。
二、加氫站建設步伐加快，氫壓機需求增加
新能源汽車的發(fā)展帶動燃料電池汽車的增長,燃料電池汽車的增長催生加氫站的需求。近年來我國加氫站建設速度加快,截至2022年我國共建成投運加氫站274座，較去年增長56座。雖然目前數(shù)量還較少，但在氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和國家政策的引導下,各地政府對當?shù)匚磥淼募託湔窘ㄔO作出了規(guī)劃，未來加氫站數(shù)量會有望大幅增加，預計到2030年達1500座。
我國各地加氫站建設規(guī)劃情況
加氫站核心設備包括氫氣壓縮機、加氫機、卸氣柱、順序控制柜、儲氫瓶組等，其中氫氣壓縮機是核心關鍵單體設備之一，加氫站數(shù)量的增加拉動了氫壓機需求的增加,2023年市場規(guī)模將達4.9億元。
三、國產(chǎn)化替代趨勢明顯，加氫站集成商成本大幅下降
過去建成的加氫站多集中在日韓、歐洲和北美地區(qū)，而國內(nèi)投入運營的加氫站數(shù)量相對落后，加氫站所需設備及部件較大程度依賴進口。其中，壓縮機作為加氫站核心的設備，國內(nèi)雖有不少生產(chǎn)廠家，但其產(chǎn)品在制造水平、性能等方面的表現(xiàn)無法滿足加氫站建設運營的技術要求，再加上央企類加氫站客戶基于對安全性和可靠性要求，過往通常使用進口品牌，曾一度使進口壓縮機占比在70%以上。但近些年隨著國產(chǎn)品牌技術迭代、產(chǎn)品性價比提升以及產(chǎn)品售后維修的方便性，國內(nèi)加氫站承建方開始向國產(chǎn)品牌傾斜，提升至50%。信然氫氣壓縮機異軍突起。
國產(chǎn)加氫站用氫壓機替代化的加速，隨之受益的是加氫站集成商。近兩年，國內(nèi)燃料電池汽車運行進入商業(yè)示范階段，加氫站建設降本需求旺盛，而加氫站用氫氣壓縮機成本約占加氫站建設總成本的30%，是加氫站建設降低成本的重要環(huán)節(jié)。
隨著更多加氫站集成商選擇采用國產(chǎn)信然壓縮機品牌，成本將大幅下降。在購置成本方面，進口壓縮機售價為300-500萬元，國產(chǎn)壓縮機售價僅為100-200萬元，選擇國產(chǎn)信然品牌購置成本降低200-300萬元。在維修成本方面，由于進口壓縮機廠家在國內(nèi)人員不多，售后服務更多委托第三方機構，工時費很高，而國產(chǎn)氫氣壓縮機企業(yè)多為生產(chǎn)、銷售、售后一體化的模式，在全國各地均有售后服務網(wǎng)點，使得加氫站集成商維護成本下降。未來國產(chǎn)品牌替代的進一步提升，以及技術不斷突破，加氫站用氫壓機下游加氫站集成商成本仍有下降空間。
四、隔膜式氫壓機成市場主流，眾多企業(yè)爭先布局
加氫站用氫壓機主要有隔膜式壓縮機、液驅式壓縮機以及離子壓縮機。在三種技術路線中，我國隔膜式壓縮機應用最多，占到66%，成為市場主流；其次是液驅式壓縮機，為33.9%；而離子壓縮機由于制造工藝復雜，成本較高而應用較少，目前只有部分項目中進行示范應用，僅為0.1%。
隔膜式壓縮機之所以成為目前市場應用主流，一方面隔膜式壓縮機具有壓縮過程中不受污染、無泄漏，壓縮比大，排氣壓力高等優(yōu)勢，雖然其排氣量相對較小，但也符合當前階段加氫站對氫氣壓縮機的技術要求；另一方面，隔膜式壓縮機技術應用成熟度高，國內(nèi)隔膜壓縮機在技術層面上基本不存在太大問題，甚至處于水平，加氫站承建方在選擇技術路線時，審慎起見更青睞隔膜式壓縮機。
加氫站用三類壓縮機優(yōu)劣對比
目前國內(nèi)主要的加氫站集成商，如上海信然、中國氫能集團股份公司、信然亞太控股等加氫站系統(tǒng), 基本都使用隔膜式壓縮機。隔膜式壓縮機需求的增加，吸引眾多企業(yè)布局，主要有信然亞太控股、中國氫能等。
五、大排量成液驅式氫壓機，其滲透率有望提升
雖然目前市場主流是隔膜式壓縮機，但液驅式壓縮機也不低，達33%。液驅式壓縮機由于在排量上較隔膜式壓縮機具有較大優(yōu)勢，同時有模塊化設計、體積相對小、維修簡單、密封件壽命高等特點，近兩年的關注度在持續(xù)上升，也有一些企業(yè)布局加氫站用液驅式壓縮機市場。
目前國內(nèi)加氫站應用比較多的還是500kg、35MPa壓縮機，但有兩個趨勢已經(jīng)非常明顯，一是70MPa加氫站的需求增加，二是大流量加氫站應用增加。這對壓縮機來說，意味高壓、大排量將是壓縮機發(fā)展的趨勢。在同樣的儲氫容積下，高壓力意味著車輛有更長的續(xù)航里程和更優(yōu)的經(jīng)濟性，數(shù)據(jù)顯示，70MPa氫氣比35MPa要多出67%的續(xù)航里程。同時，隨著氫能商用車漸成規(guī)模，加氫站在有限的建設用地上滿足大規(guī)模車隊加注，路徑就是增大壓縮機的排量。
而大排量正好是液驅式壓縮機的，目前我國加氫站用液驅式壓縮機排放量可達2000標準立方米每小時，而隔膜式壓縮機平均排氣量為540標準立方米每小時，可達885標準立方米每小時。在大排量的趨勢下，液驅式壓縮機被越來越多企業(yè)關注。再加上隔膜壓縮機和液驅式壓縮機兩種技術路線適用于不同的應用場景，實際上并不沖突。加氫站主要分為制氫加氫一體站、固定式加氫站和撬裝加氫站，隔膜式壓縮機主要適用于前兩類，而液驅式壓縮機主要適用于撬裝加氫站。因此，隨著中石油、中石化等大型能源企業(yè)加氫站取消隔膜機的使用，液驅式壓縮機未來滲透率提升空間較大，2030年有望與隔膜式壓縮機基本持平。
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