在上游制氫端項目紛紛落地實施、下游氫能應(yīng)用端逐步拓展的市場環(huán)境下，氫能產(chǎn)業(yè)鏈中游儲運端似乎還在“摸爬滾打”。

健全加氫站等氫能基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要，這關(guān)乎能否盡早打通制氫端和應(yīng)用端之間的橋梁，能否發(fā)揮紐帶作用。

加氫站由卸氫系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)和加氫系統(tǒng)組成。卸氣系統(tǒng)主要是由運輸氫氣的長管拖車和卸氣柱組成，通過卸氣柱將長管拖車上的氫氣卸載。在整個加氫站中，最核心的設(shè)備是氫氣壓縮機、高壓儲氫罐、氫氣加注機。其中，氫氣壓縮機作為實現(xiàn)氫氣增壓的設(shè)備，其性能和耐久性直接決定著加氫站的規(guī)模和后期維護成本。

氫氣壓縮機是加氫站的關(guān)鍵單體設(shè)備，關(guān)系著加氫站建設(shè)的核心技術(shù)。氫氣壓縮機目前占建設(shè)總成本的30%，是加氫站建設(shè)降低成本的關(guān)鍵。由于氫氣具有密度低、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(zhì)，盡可能的追求較少的能源損耗，目前國內(nèi)加氫站較多采用的是活塞式和隔膜式壓縮機。

氫氣壓縮機分類

根據(jù)工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，壓縮機可分為機械式壓縮機和非機械式壓縮機兩類。機械式壓縮機又分為液驅(qū)式壓縮機、隔膜式壓縮機、線性壓縮機和離子液體壓縮機四類。非機械式壓縮機分為低溫液體泵、金屬氫化物壓縮機、電化學(xué)氫氣壓縮機和吸附型壓縮機四類。

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(zhì)，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)加氫站較多采用的是液驅(qū)式壓縮機、隔膜式壓縮機。離子液壓縮機主要在國外應(yīng)用得比較多，且一般用在具有較高儲氫壓力（一般為 90 MPa 左右）的加氫站中。

利用離子液本身的不可壓縮性制成的離子液壓縮機，幾乎不會產(chǎn)生蒸氣壓，該特點要比一般氫氣壓縮機因為金屬在等溫條件下所產(chǎn)生的高壓具有很大優(yōu)勢，能長期運行，減少維護成本，且節(jié)省能耗。離子液壓縮機的構(gòu)造簡單，相比普通壓縮機的零件大大減少，因此維護方便。對于離子液壓縮機，目前國外有好多天然氣加氣站和部分加氫站在用，國內(nèi)還處于產(chǎn)品研發(fā)階段。

各類氫氣壓縮機結(jié)構(gòu)特點

液驅(qū)式壓縮機是由液壓油作為驅(qū)動介質(zhì)，通過驅(qū)動側(cè)活塞帶動氣體加壓活塞運動實現(xiàn)氣體的吸入和推出，氣體側(cè)缸筒上安裝了單向閥，當(dāng)活塞回程時氣體壓力打開吸入側(cè)單向閥，輸出側(cè)單向閥處于關(guān)閉狀態(tài)，實現(xiàn)吸氣。當(dāng)活塞推程時，吸入側(cè)單向閥關(guān)閉，輸出側(cè)單向閥打開實現(xiàn)氣體輸出。壓縮機為雙頭，活塞一個往復(fù)循環(huán)可以實現(xiàn) 2 次加壓，加壓效率高。其優(yōu)點是技術(shù)成熟、積累了大量的工業(yè)經(jīng)驗、壓力范圍大，同時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作過程中氣體和潤滑油不接觸，保證了氫氣中混入“碳”，避免下游應(yīng)用中膜電極與“碳”反應(yīng)出現(xiàn)故障。但其受自身結(jié)構(gòu)限制，僅適用于中小排量和高壓的工況。該產(chǎn)品適用于非連續(xù)運營的試驗性加氫站和移動式加氫站。

液驅(qū)式壓縮機

隔膜式壓縮機的工作原理是由電動機驅(qū)動曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸推動連桿，由連桿推動活塞做往復(fù)運動，從而活塞利用液壓油對隔膜進行驅(qū)動，隔膜沿周邊由兩限制板夾緊并組成氣缸，隔膜由液壓驅(qū)動在氣缸內(nèi)往復(fù)運動，從而實現(xiàn)對氣體的壓縮和輸送。其與液驅(qū)式壓縮機的不同點主要是活塞和氣體之間加入了液油和隔膜，增加了密封性好，進一步降低了“碳”與氣的接觸，潔凈度極高。而其缺點與活塞式類似，也僅用于中小排量和高壓的工況。較先進的壓縮機排氣壓力可達 100 MPa，流量為 200 Nm3/h~700Nm3/h，效率可達80%～85%。其中三層金屬隔膜結(jié)構(gòu)壓縮機輸出壓力超過85 MPa，多級壓縮最高排氣壓力可達 400 MPa。該產(chǎn)品適用于平均日加氫量較大且需要連續(xù)運營的加氫站。

隔膜式壓縮機

各類氫氣壓縮機特點對比

從價格和后期維護來看，隔膜式壓縮機單機費用較高較高，且遠遠高于國產(chǎn)設(shè)備。隨著未來國產(chǎn)化率的提高會降低，液驅(qū)式壓縮機單機設(shè)備價格較低，但能耗高，備品備件更換和維護維修費用高。

國內(nèi)氫氣壓縮機生產(chǎn)企業(yè)

豐電金凱威

豐電金凱威（蘇州）壓縮機有限公司（簡稱“豐電金凱威”）位于常熟市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。公司產(chǎn)品擁有活塞壓縮機、隔膜壓縮機等30余種產(chǎn)品系列。應(yīng)用于氫能、光伏與半導(dǎo)體(多晶硅、有機硅)、氟化工、核電、軍工、石化等細分領(lǐng)域。深耕工藝氣體壓縮機細分市場，擁有超過3000家的工業(yè)企業(yè)用戶，產(chǎn)品覆蓋氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，包括制氫、充裝及加氫站壓縮機，可提供氣體壓縮設(shè)備全套解決方案。是國內(nèi)領(lǐng)先的活塞和隔膜壓縮機智能制造和綜合服務(wù)商。

目前，豐電金凱威公司制氫壓縮機、充裝壓縮機、加氫站壓縮機，實現(xiàn)氫能壓縮機的全面覆蓋，一站式供貨及服務(wù)。制氫壓縮機單臺排量可達到2000Nm3/min，充裝壓縮機單臺排量可達到2000Nm3/h，加氫站壓縮機單臺排量可達到2000Nm3/h，全面覆蓋氫能行業(yè)壓縮機需求。

近日，由豐電金凱威主筆的《隔膜氫氣壓縮機技術(shù)規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)已完成中國通用機械工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會立項流程，該標(biāo)準(zhǔn)將適用于額定排氣壓力不大于100MPa、加氫站和氫氣充裝站用隔膜氫氣壓縮機，其他隔膜氫氣壓縮機可參照執(zhí)行。

此外，近日由豐電金凱威研制的國內(nèi)首臺250MPa超高壓隔膜氫氣壓縮機正式發(fā)布。該產(chǎn)品的研制成功不僅解決國家關(guān)鍵領(lǐng)域國產(chǎn)替代及卡脖子技術(shù)問題，還攻克了國家關(guān)鍵領(lǐng)域30年來的重要難題，大幅提升了國家關(guān)鍵領(lǐng)域的保障能力。

中鼎恒盛

中鼎恒盛氣體設(shè)備(蕪湖)股份有限公司（中鼎恒盛）主營業(yè)務(wù)為隔膜壓縮機及其核心零部件的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，其中公司銷售的隔膜壓縮機包括整機和核心組件，以整機銷售為主。公司所產(chǎn)隔膜壓縮機主要應(yīng)用于氫氣和特種氣體制備充裝、化工、加氫站、軍工和核電等各領(lǐng)域。

中鼎恒盛擁有G0-G5系列隔膜壓縮機產(chǎn)品，公司研制的22Mpa氫氣充裝隔膜壓縮機已應(yīng)用于江蘇南京、山東臨沂等地。

金星股份

四川金星清潔能源裝備集團股份有限公司（簡稱“金星股份”）專業(yè)從事天然氣的開采、加工、輸送、存儲以及應(yīng)用，井口氣回收、化工重裝設(shè)備、油田重裝設(shè)備和油氣開采高端設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，氫能源裝備的設(shè)計、制造及銷售，實現(xiàn)加氫、制氫一體化。形成了清潔能源產(chǎn)業(yè)和氫能產(chǎn)業(yè)裝備兩大產(chǎn)品系列，具有氫能、清潔能源全產(chǎn)業(yè)裝備鏈的生產(chǎn)制造能力,是目前國內(nèi)少數(shù)能同時滿足客戶建站和運營保障需求的供應(yīng)商之一。

金星股份利用自身強大的研發(fā)、制造實力，通過氫氣壓縮機關(guān)鍵零部件數(shù)字化設(shè)計與運動過程仿真分析、氫氣加壓系統(tǒng)安全設(shè)計、液壓油系統(tǒng)集成設(shè)計及流量自動化控制技術(shù)研究，實現(xiàn)安全、高出口壓力、大流量氫氣壓縮機設(shè)計、制造技術(shù)國產(chǎn)化，開發(fā)出“JXG-Ⅱ 45MPa隔膜式氫氣壓縮機”并實現(xiàn)燃料電池加氫站配套示范應(yīng)用。該產(chǎn)品由本公司自行設(shè)計、制造，運行性能均優(yōu)于同類產(chǎn)品。

近日，金星股份自主研發(fā)的首臺34噸活塞力橇裝高速大型壓縮機組在用戶現(xiàn)場成功復(fù)裝開機，經(jīng)過嚴格的質(zhì)檢和測試，設(shè)備性能穩(wěn)定，全部達到設(shè)計要求，通過運行驗收。

羿弓氫能

2020年開始，隨著氫氣壓縮機產(chǎn)品的成熟和被市場的認可，上海羿弓精密科技有限公司的氫能板塊獨立出來，成立上海羿弓氫能科技有限公司（簡稱“羿弓氫能”）。上海羿弓氫能科技有限公司專注于氫氣制備、儲運、加注、回收等環(huán)節(jié)氫氣壓縮機的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)與銷售，是氫氣壓縮機領(lǐng)域的創(chuàng)新領(lǐng)跑者。

羿弓氫能致力于自主研發(fā)、突破“卡脖子”技術(shù)，全球首創(chuàng)“液驅(qū)+隔膜”設(shè)計方案，擁有強大的自主創(chuàng)新能力、定制服務(wù)能力與精密加工能力，已申請49項知識產(chǎn)權(quán)。公司獨創(chuàng)的“液驅(qū)隔膜式”氫氣壓縮機，在壓縮過程中有效保證氣體絕對潔凈，單級壓縮即可實現(xiàn)大于10的壓縮比，適應(yīng)“頻繁啟停、冷態(tài)開車、帶載啟停”的加氫站特殊工況。可通過驅(qū)動、增壓單元多級串并聯(lián)，實現(xiàn)超大排量需求；可通過多級增壓，實現(xiàn)超大壓比需求；組件更少，維修便利性高。現(xiàn)已上市加氫站用45MPa、90MPa壓縮機，管束車充裝用22MPa壓縮機等多款產(chǎn)品，與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，在安全性、可靠性、靈活性、經(jīng)濟性等方面具有顯著優(yōu)勢。

恒久機械

江蘇恒久機械股份有限公司（簡稱“恒久機械”）前身是中國人民解放軍第6414工廠，自1984年開始生產(chǎn)隔膜壓縮機至今，累積了30多年的專業(yè)隔膜壓縮機設(shè)計制造經(jīng)驗。公司從標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品到特制產(chǎn)品，為客戶提供專業(yè)壓縮機氣體解決方案，公司于2019年4月4日自主研發(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：進氣壓力5-20Mpa,排氣壓力45.0MPa，容積流量達350Nm3/h。