【壓縮機(jī)網(wǎng)】氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、氫氣儲(chǔ)運(yùn)和氫氣應(yīng)用三大核心環(huán)節(jié)，在氫氣應(yīng)用中，目前廣為人知的是氫燃料電池車。然而，由于燃料電池成本較高以及加氫站等相關(guān)設(shè)施尚不完善等原因，氫燃料電池汽車尚未廣泛普及。資料顯示，中國截止2018年底，已建成或在運(yùn)營的加氫站有26座，氫燃料電池汽車擁有量3428輛。計(jì)劃2020年建成100座加氫站，2025年建成300座，2030年建成1000座。目前加氫站排名全球第四。已建成27座加氫站中，多數(shù)僅供示范車輛加注使用，尚未完全向社會(huì)公開。

 

　　能源巨頭2018紛紛入局

　　2016年10月發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出，到2030年中國加氫站數(shù)量將超過1000座。同時(shí)，值得注意的是，這些加氫站的投建單位除了主營業(yè)務(wù)為加氫設(shè)備技術(shù)研發(fā)相關(guān)的企業(yè)外，還有8座加氫站的投建單位為傳統(tǒng)能源化工企業(yè)，分別如下：

　　（1）中石化

　　2018年1月，中國石化廣東云浮石油與云浮新興縣國資辦合資合作的加油加氫站項(xiàng)目在廣東云浮新興縣舉行項(xiàng)目奠基儀式。根據(jù)規(guī)劃，項(xiàng)目將設(shè)計(jì)、建造一座加油加氫合建站，加油站設(shè)計(jì)為二級(jí)站，加氫站設(shè)計(jì)為三級(jí)站。其中，成品油儲(chǔ)量為150立方米（3個(gè)30立方米汽油罐，2個(gè)30立方米柴油罐），氫氣儲(chǔ)存量為1000千克（分2組，前期實(shí)施和預(yù)留儲(chǔ)氫瓶均為500千克）。該加油加氫站項(xiàng)目總投資約為3300萬元。

　　2018年8月，廣東佛山市9個(gè)加氫站聯(lián)合舉行開工儀式。其中青龍加氫站建設(shè)單位為中石化廣東分公司，投資預(yù)算1500萬元，為一級(jí)油氫合建站。

　　（2）中石油

　　2018年9月，湖北武漢首座加氫站在武漢東湖高新區(qū)建成。資料顯示，該加氫站日加氫能力300公斤，由武漢中極氫能源發(fā)展有限公司承建，核心設(shè)備由中極氫能聯(lián)合中國石油湖北公司、成都華氣厚普機(jī)電設(shè)備股份有限公司共同研發(fā)制造。

　?。?）國家能源集團(tuán)

　　2017年8月，神華集團(tuán)與國電集團(tuán)開始合并重組。神華集團(tuán)更名為國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，作為重組后的母公司，吸收合并國電集團(tuán)。

　　2018年11月中旬，神華如皋加氫站建成投產(chǎn)。

　　此前于2017年11月，神華集團(tuán)表示其正在江蘇如皋建設(shè)加氫站。資料顯示，該加氫站計(jì)劃安裝兩臺(tái)氫氣壓縮機(jī)，可達(dá)1100Nm3/h，日加氫能力達(dá)到1000公斤。2018年3月，空氣化工宣布，與國家能源集團(tuán)旗下神華新能源簽署協(xié)議，將為其在江蘇如皋新建的加氫站提供兩臺(tái)加氫機(jī)設(shè)備。

　　（4）四周能源

　　2018年3月，舜華新能源與四周能源共同興建的加氫/加油合建站奠基。

　　該項(xiàng)目的規(guī)劃主要考慮滿足當(dāng)?shù)亻_通氫燃料電池公交大巴專線以及氫能源物流運(yùn)輸車輛氫能動(dòng)力的供應(yīng)。資料顯示，該加氫站每天最大可滿足約250輛物流車和100輛公交大巴的加氫服務(wù)，加油站每天可為700輛汽車提供加油服務(wù)。此外，合建站每天還可同時(shí)滿足300輛小型客車的充電服務(wù)。

　　（5）華昌化工

　　2018年4月，江蘇華昌化工股份有限公司發(fā)布公告，公司擬投資建設(shè)氫氣充裝站項(xiàng)目。

　　該項(xiàng)目計(jì)劃總投資1020.8萬元，項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模為：利用本公司內(nèi)部土地2000平方米，生產(chǎn)原料為氫氣，主要工藝流程為來自變壓吸附的氫氣提純后，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)增壓后，充裝在高壓長管拖車中，送至站外用氫單位。采用氫氣壓縮機(jī)、SCADA系統(tǒng)等主要設(shè)備8臺(tái)套，成品為99.999%的氫氣。

　　該項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)期為9個(gè)月，預(yù)設(shè)生產(chǎn)期為10年，生產(chǎn)負(fù)荷為投產(chǎn)第一年達(dá)到設(shè)計(jì)能力70%，第二年100%。

　　（6）浦江氣體

　　2018年7月，浦江特種氣體公司表示，將在上海化工區(qū)建設(shè)具有70MPa氫氣加注能力的商用加氫站。資料顯示，該項(xiàng)目將利用上?；^(qū)內(nèi)賽科石化、上海氯堿等企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氫氣。

　　（7）美錦能源

　　2018年7月，美錦能源控股的云浮錦鴻氫源科技有限公司旗下首個(gè)投資項(xiàng)目——錦鴻云安加氫站在廣東云浮舉辦開工奠基儀式。

　　該加氫站項(xiàng)目占地面積4.97畝，分兩期建設(shè)，一期計(jì)劃投資1700萬元，加氫能力為500kg/日。項(xiàng)目二期將根據(jù)市場發(fā)展需要適時(shí)啟動(dòng)，屆時(shí)加氫能力將增加到1000kg/d。

　　（8）東華能源

　　2018年8月，東華能源表示，其LPG/加氫合建站預(yù)計(jì)于2018年11月建成投用。資料顯示，該加氫站由江蘇東華港城氫能源科技有限公司實(shí)施。該合資公司由江蘇東華汽車能源（東華能源全資子公司）與江蘇港城汽車運(yùn)輸集團(tuán)出資成立。其中東華汽車出資1300萬，持股65%；江蘇港城汽車運(yùn)輸集團(tuán)出資700萬，持股35%。

　　（9）濱化股份

　　2018年10月，濱化股份表示，其氫能源項(xiàng)目分二期建設(shè)，一期氫氣充裝量1000Nm3/h，總投資1969.4萬元，工期六個(gè)月，主要用于為燃料電池車提供合格氫氣，一期完成后加氫站即可投用。

　　（10）烏海化工

　　2018年12月，鴻達(dá)興業(yè)股份有限公司發(fā)布公告，公司全資子公司內(nèi)蒙古烏海化工有限公司為提高氯堿裝置生產(chǎn)氫氣的利用效率，進(jìn)一步提高資源能源利用率，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，擬投資建設(shè)加氫站項(xiàng)目。

　　資料顯示，該項(xiàng)目地址位于內(nèi)蒙古烏海市海南區(qū)拉僧廟?；I(yè)園，投資計(jì)劃2646.08萬元。該加氫站加注能力包含35MPa和70MPa兩種，同時(shí)設(shè)置液氫儲(chǔ)罐，項(xiàng)目規(guī)模為日氫氣加注量300kg。項(xiàng)目建設(shè)期約12個(gè)月，預(yù)計(jì)2019年12月底建成。

 

　　加氫站關(guān)鍵部件——壓縮機(jī)亟待突破

　　北京海德利森科技有限公司副總經(jīng)理、產(chǎn)品總監(jiān)韓武林作為全國氫能標(biāo)委會(huì)和氣瓶標(biāo)委會(huì)的委員，曾在燃料電池汽車市場分論壇上對(duì)加氫站的氫氣增壓機(jī)和儲(chǔ)罐等關(guān)鍵部件選型做了深入分享。

　　他認(rèn)為，在大排量商用的加氫站里面，氫氣壓縮機(jī)是第一個(gè)關(guān)鍵部件。氫氣壓縮機(jī)分兩種形式，第一種是金屬隔膜氫氣壓縮機(jī)，第二種是高純無油活塞式壓縮機(jī)（增壓器型式）。氫氣隔膜壓縮機(jī)國外有四個(gè)大的廠家，中國有兩個(gè)。

　　在金屬隔膜機(jī)應(yīng)用里面，一般認(rèn)為加氫站隔膜機(jī)是高純?cè)鰤簯?yīng)用，實(shí)際上金屬隔膜機(jī)有它的特點(diǎn)。它連續(xù)工作是比較可靠的，但是在加氫站的應(yīng)用里邊有一個(gè)最大的問題——金屬隔膜機(jī)特別忌諱頻繁啟動(dòng)，每天金屬隔膜機(jī)頻繁啟動(dòng)的次數(shù)決定了加氫站隔膜機(jī)的壽命，所以在加氫站對(duì)啟停要求非常高。在加氫站選型中，隔膜機(jī)的排量、啟停次數(shù)和高壓氫氣容器的匹配一定要有經(jīng)濟(jì)性合適的匹配，否則隔膜機(jī)的壽命影響非常大。

　　目前，國外金屬隔膜壓縮機(jī)的應(yīng)用基本上是200公斤/天，隨著中國市場增大，外國500公斤/天～1000公斤/天的金屬隔膜壓縮機(jī)也在國內(nèi)應(yīng)用了。國內(nèi)現(xiàn)在大排量、質(zhì)量可靠的金屬隔膜壓縮機(jī)還沒有，這也是國家希望未來5年，能國產(chǎn)化可靠的大排量高壓氫氣隔膜機(jī)。另外，加氫站的氫安全方面，美國NREL報(bào)告提到隔膜壓縮機(jī)膜片氫脆破裂問題。

　　盡管中國目前加氫站少，但是截止2018年下半年，中國蓬勃發(fā)展的加氫站給了國外氫能同行一個(gè)很大的驚喜，世界上最大規(guī)模的高頻、高密度加氫站數(shù)據(jù)在中國出現(xiàn)。

　　第二種加氫站氫氣增壓機(jī)的應(yīng)用是氫氣增壓器型式，有氣動(dòng)氫氣增壓器和電動(dòng)液驅(qū)氫氣增壓器。燃料電池的供氫系統(tǒng)氣密增壓測試或者供氫系統(tǒng)的管道試壓里都用到了氣動(dòng)增壓泵，在上汽、豐田都有。

　　電動(dòng)液驅(qū)氫氣增壓器目前在日本和美國一個(gè)新的加氫站壓縮機(jī)上有應(yīng)用，它主要用來解決高頻啟動(dòng)、大規(guī)模加氫的需求。在日本巖谷、豐田和本田經(jīng)過10多年的應(yīng)用，已大規(guī)模使用，特別是移動(dòng)站等。這種方式最大的好處是頻繁啟動(dòng)可靠度大，維護(hù)要比隔膜機(jī)簡單，而且機(jī)型排量驚人。

　　加氫站第二個(gè)核心部件就是儲(chǔ)氫容器。

　　1.儲(chǔ)氫氣瓶：目前國內(nèi)加氫站用的最多的是45兆帕的長管氣瓶，但是45兆帕的長管需要做耐氫相容性型式實(shí)驗(yàn)等。

　　2.儲(chǔ)氫容器：固定式高壓儲(chǔ)氫用鋼帶錯(cuò)繞式容器，可能會(huì)逐漸在加氫站大規(guī)模使用。商用加氫站會(huì)用到高壓內(nèi)膽不銹鋼的纏繞容器，這種容器從壽命到容積、壓力都非常大，從47兆帕到98兆帕。

　　大規(guī)模商用站會(huì)用到很多容器，大規(guī)模儲(chǔ)氫量可能非常大，單靠長管儲(chǔ)氫沒法實(shí)現(xiàn)加氫量。

　　第三個(gè)核心問題是加氫站不銹鋼材料。在不銹鋼材料方面，目前中國沒有做太多研究，在做的基礎(chǔ)研究工作非常差。調(diào)研顯示，中國和美國傳統(tǒng)的不銹鋼316L鎳含量都是10%～10.5%。在對(duì)標(biāo)日本的氫研究里面，中國的鎳含量非常低，在未來大低溫儲(chǔ)存和低溫加氫的過程中會(huì)有影響。

　　第四個(gè)問題是加氫站的溫度問題。中國現(xiàn)在建好的幾個(gè)35兆帕加氫站都是示范運(yùn)營，實(shí)際這些加氫站在氣體行業(yè)里面被稱為瓶到瓶“對(duì)吹”，根本不符合國外的SAE J2601加氫站標(biāo)準(zhǔn)，沒有實(shí)現(xiàn)快速加氫。中國第七個(gè)加氫站是豐田中國2017年10月30日建成的，符合SAE J2601加氫站的標(biāo)準(zhǔn)。要讓燃料電池汽車3～5分鐘加氫，必須要有低溫預(yù)冷裝置來實(shí)現(xiàn)快速加氫。

　　夏天當(dāng)物流車、大巴車在太陽下直曬，車上氣瓶內(nèi)溫度會(huì)達(dá)到六七十度，這樣普通加氫很容易超溫。