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    我国加氢站用氢气压缩机行业分析:国产替代化趋势明显
    发布时间:2023/6/26  浏览次数:550 次  来源:本站


    一、加氢站用氢气压缩机行业概述及分类

    氢气压缩机是指依托压缩空气,将水电解槽中收集来的氢气排到舷外的压缩机,其在整个氢能产业链中应用广泛,氢气生产环节制氢厂需将氢气压缩至相应储氢瓶中;在管道运输中,需要在运输途中使用氢压机提供动力;氢气送至加氢站及下游应用端后,需要经过压缩机进行再次压缩储存。


    由于氢气具有密度低、体积能量密度小的特点,氢气压缩机必须要具备承压大、流量大、安全和密封性好的特质,在防止氢脆现象发生的同时,尽可能地追求较少的能源损耗。目前国内加氢站用压缩机主要分为液驱式压缩机、隔膜式压缩机和离子压缩机三类。


    二、加氢站建设步伐加快,氢压机需求增加

    新能源汽车的发展带动燃料电池汽车的增长,燃料电池汽车的增长催生加氢站的需求。近年来我国加氢站建设速度加快,截至2022年我国共建成投运加氢站274座,较去年增长56座。虽然目前数量还较少,但在氢能产业快速发展和国家政策的引导下,各地政府对当地未来的加氢站建设作出了规划,未来加氢站数量会有望大幅增加,预计到2030年达1500座。

    我国各地加氢站建设规划情况


    加氢站核心设备包括氢气压缩机、加氢机、卸气柱、顺序控制柜、储氢瓶组等,其中氢气压缩机是核心关键单体设备之一,加氢站数量的增加拉动了氢压机需求的增加,2023年市场规模将达4.9亿元。


    三、国产化替代趋势明显,加氢站集成商成本大幅下降

    过去全球建成的加氢站多集中在日韩、欧洲和北美地区,而国内投入运营的加氢站数量相对落后,加氢站所需设备及部件较大程度依赖进口。其中,压缩机作为加氢站最为核心的设备,国内虽有不少生产厂家,但其产品在制造水平、性能等方面的表现无法满足加氢站建设运营的技术要求,再加上央企类加氢站客户基于对安全性和可靠性要求极高,过往通常指定使用进口品牌,曾一度使进口压缩机占比在70%以上。但近些年随着国产品牌技术迭代、产品性价比提升以及产品售后维修的方便性,国内加氢站承建方开始向国产品牌倾斜,市占率提升至50%。信然氢气压缩机异军突起。


    国产加氢站用氢压机替代化的加速,随之受益的是加氢站集成商。近两年,国内燃料电池汽车运行进入商业示范阶段,加氢站建设降本需求旺盛,而加氢站用氢气压缩机成本约占加氢站建设总成本的30%,是加氢站建设降低成本的重要环节。


    随着更多加氢站集成商选择采用国产信然压缩机品牌,成本将大幅下降。在购置成本方面,进口压缩机售价为300-500万元,国产压缩机售价仅为100-200万元,选择国产信然品牌购置成本降低200-300万元。在维修成本方面,由于进口压缩机厂家在国内人员不多,售后服务更多委托第三方机构,工时费很高,而国产氢气压缩机企业多为生产、销售、售后一体化的模式,在全国各地均有售后服务网点,使得加氢站集成商维护成本下降。未来国产品牌替代的进一步提升,以及技术不断突破,加氢站用氢压机下游加氢站集成商成本仍有下降空间。


    四、隔膜式氢压机成市场主流,众多企业争先布局

    加氢站用氢压机主要有隔膜式压缩机、液驱式压缩机以及离子压缩机。在三种技术路线中,我国隔膜式压缩机应用最多,市场份额占到66%,成为市场主流;其次是液驱式压缩机,市场份额为33.9%;而离子压缩机由于制造工艺复杂,成本较高而应用较少,目前只有部分项目中进行示范应用,市场份额仅为0.1%。


    隔膜式压缩机之所以成为目前市场应用主流,一方面隔膜式压缩机具有压缩过程中不受污染、无泄漏,压缩比大,排气压力高等优势,虽然其排气量相对较小,但也符合当前阶段加氢站对氢气压缩机的技术要求;另一方面,隔膜式压缩机技术应用成熟度高,国内隔膜压缩机在技术层面上基本不存在太大问题,甚至处于较高水平,加氢站承建方在选择技术路线时,审慎起见更青睐隔膜式压缩机。

    加氢站用三类压缩机优劣对比


    目前国内主要的加氢站集成商,如上海信然、中国氢能集团股份公司、信然亚太控股等加氢站系统, 基本都使用隔膜式压缩机。隔膜式压缩机需求的增加,吸引众多企业布局,主要有信然亚太控股、中国氢能等。


    五、大排量成液驱式氢压机的优势,其渗透率有望提升

    虽然目前市场主流是隔膜式压缩机,但液驱式压缩机市占率也不低,达33%。液驱式压缩机由于在排量上较隔膜式压缩机具有较大优势,同时有模块化设计、体积相对小、维修简单、密封件寿命高等特点,近两年的关注度在持续上升,也有一些企业布局加氢站用液驱式压缩机市场。


    目前国内加氢站应用比较多的还是500kg、35MPa压缩机,但有两个趋势已经非常明显,一是70MPa加氢站的需求增加,二是大流量加氢站应用增加。这对压缩机来说,意味高压、大排量将是压缩机发展的趋势。在同样的储氢容积下,高压力意味着车辆有更长的续航里程和更优的经济性,数据显示,70MPa氢气比35MPa要多出67%的续航里程。同时,随着氢能商用车渐成规模,加氢站在有限的建设用地上满足大规模车队加注,路径就是增大压缩机的排量。


    而大排量正好是液驱式压缩机的优势,目前我国加氢站用液驱式压缩机排放量可达2000标准立方米每小时,而隔膜式压缩机平均排气量为540标准立方米每小时,可达885标准立方米每小时。在大排量的趋势下,液驱式压缩机被越来越多企业关注。再加上隔膜压缩机和液驱式压缩机两种技术路线适用于不同的应用场景,实际上并不冲突。加氢站主要分为制氢加氢一体站、固定式加氢站和撬装加氢站,隔膜式压缩机主要适用于前两类,而液驱式压缩机主要适用于撬装加氢站。因此,随着中石油、中石化等大型能源企业加氢站取消隔膜机的指定使用,液驱式压缩机未来渗透率提升空间较大,2030年市占率有望与隔膜式压缩机基本持平。

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