一、加氫站用氫氣壓縮機(jī)行業(yè)概述及分類

氫氣壓縮機(jī)是指依托壓縮空氣，將水電解槽中收集來(lái)的氫氣排到舷外的壓縮機(jī)，其在整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈中應(yīng)用廣泛，氫氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)制氫廠需將氫氣壓縮至相應(yīng)儲(chǔ)氫瓶中；在管道運(yùn)輸中，需要在運(yùn)輸途中使用氫壓機(jī)提供動(dòng)力；氫氣送至加氫站及下游應(yīng)用端后，需要經(jīng)過壓縮機(jī)進(jìn)行再次壓縮儲(chǔ)存。

由于氫氣具有密度低、體積能量密度小的特點(diǎn)，氫氣壓縮機(jī)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(shí)，盡可能地追求較少的能源損耗。目前國(guó)內(nèi)加氫站用壓縮機(jī)主要分為液驅(qū)式壓縮機(jī)、隔膜式壓縮機(jī)和離子壓縮機(jī)三類。

二、加氫站建設(shè)步伐加快，氫壓機(jī)需求增加

新能源汽車的發(fā)展帶動(dòng)燃料電池汽車的增長(zhǎng),燃料電池汽車的增長(zhǎng)催生加氫站的需求。近年來(lái)我國(guó)加氫站建設(shè)速度加快,截至2022年我國(guó)共建成投運(yùn)加氫站274座，較去年增長(zhǎng)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(guó)家政策的引導(dǎo)下,各地政府對(duì)當(dāng)?shù)匚磥?lái)的加氫站建設(shè)作出了規(guī)劃，未來(lái)加氫站數(shù)量會(huì)有望大幅增加，預(yù)計(jì)到2030年達(dá)1500座。

我國(guó)各地加氫站建設(shè)規(guī)劃情況

加氫站核心設(shè)備包括氫氣壓縮機(jī)、加氫機(jī)、卸氣柱、順序控制柜、儲(chǔ)氫瓶組等，其中氫氣壓縮機(jī)是核心關(guān)鍵單體設(shè)備之一，加氫站數(shù)量的增加拉動(dòng)了氫壓機(jī)需求的增加,2023年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)4.9億元。

三、國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)明顯，加氫站集成商成本大幅下降

過去全球建成的加氫站多集中在日韓、歐洲和北美地區(qū)，而國(guó)內(nèi)投入運(yùn)營(yíng)的加氫站數(shù)量相對(duì)落后，加氫站所需設(shè)備及部件較大程度依賴進(jìn)口。其中，壓縮機(jī)作為加氫站最為核心的設(shè)備，國(guó)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(wú)法滿足加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)的技術(shù)要求，再加上央企類加氫站客戶基于對(duì)安全性和穩(wěn)定性要求極高，過往通常指定使用進(jìn)口品牌，曾一度使進(jìn)口壓縮機(jī)占比在70%以上。但近些年隨著國(guó)產(chǎn)品牌技術(shù)迭代、產(chǎn)品性價(jià)比提升以及產(chǎn)品售后維修的方便性，國(guó)內(nèi)加氫站承建方開始向國(guó)產(chǎn)品牌傾斜，市占率提升至50%。信然氫氣壓縮機(jī)異軍突起。

國(guó)產(chǎn)加氫站用氫壓機(jī)替代化的加速，隨之受益的是加氫站集成商。近兩年，國(guó)內(nèi)燃料電池汽車運(yùn)行進(jìn)入商業(yè)示范階段，加氫站建設(shè)降本需求旺盛，而加氫站用氫氣壓縮機(jī)成本約占加氫站建設(shè)總成本的30%，是加氫站建設(shè)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(guó)產(chǎn)信然壓縮機(jī)品牌，成本將大幅下降。在購(gòu)置成本方面，進(jìn)口壓縮機(jī)售價(jià)為300-500萬(wàn)元，國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)售價(jià)僅為100-200萬(wàn)元，選擇國(guó)產(chǎn)信然品牌購(gòu)置成本降低200-300萬(wàn)元。在維修成本方面，由于進(jìn)口壓縮機(jī)廠家在國(guó)內(nèi)人員不多，售后服務(wù)更多委托第三方機(jī)構(gòu)，工時(shí)費(fèi)很高，而國(guó)產(chǎn)氫氣壓縮機(jī)企業(yè)多為生產(chǎn)、銷售、售后一體化的模式，在各地均有售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，使得加氫站集成商維護(hù)成本下降。未來(lái)國(guó)產(chǎn)品牌替代的進(jìn)一步提升，以及技術(shù)不斷突破，加氫站用氫壓機(jī)下游加氫站集成商成本仍有下降空間。

四、隔膜式氫壓機(jī)成市場(chǎng)主流，眾多企業(yè)爭(zhēng)先布局

加氫站用氫壓機(jī)主要有隔膜式壓縮機(jī)、液驅(qū)式壓縮機(jī)以及離子壓縮機(jī)。在三種技術(shù)路線中，我國(guó)隔膜式壓縮機(jī)應(yīng)用最多，市場(chǎng)份額占到66%，成為市場(chǎng)主流；其次是液驅(qū)式壓縮機(jī)，市場(chǎng)份額為33.9%；而離子壓縮機(jī)由于制造工藝復(fù)雜，成本較高而應(yīng)用較少，目前只有部分項(xiàng)目中進(jìn)行示范應(yīng)用，市場(chǎng)份額僅為0.1%。

隔膜式壓縮機(jī)之所以成為目前市場(chǎng)應(yīng)用主流，一方面隔膜式壓縮機(jī)具有壓縮過程中不受污染、無(wú)泄漏，壓縮比大，排氣壓力高等優(yōu)勢(shì)，雖然其排氣量相對(duì)較小，但也符合當(dāng)前階段加氫站對(duì)氫氣壓縮機(jī)的技術(shù)要求；另一方面，隔膜式壓縮機(jī)技術(shù)應(yīng)用成熟度高，國(guó)內(nèi)隔膜壓縮機(jī)在技術(shù)層面上基本不存在太大問題，加氫站承建方在選擇技術(shù)路線時(shí)，審慎起見更青睞隔膜式壓縮機(jī)。

加氫站用三類壓縮機(jī)優(yōu)劣對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)主要的加氫站集成商，如上海信然、中國(guó)氫能集團(tuán)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(jī)。隔膜式壓縮機(jī)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(guó)氫能等。

五、大排量成液驅(qū)式氫壓機(jī)的優(yōu)勢(shì)，其滲透率有望提升

雖然目前市場(chǎng)主流是隔膜式壓縮機(jī)，但液驅(qū)式壓縮機(jī)市占率也不低，達(dá)33%。液驅(qū)式壓縮機(jī)由于在排量上較隔膜式壓縮機(jī)具有較大優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有模塊化設(shè)計(jì)、體積相對(duì)小、維修簡(jiǎn)單、密封件壽命高等特點(diǎn)，近兩年的關(guān)注度在持續(xù)上升，也有一些企業(yè)布局加氫站用液驅(qū)式壓縮機(jī)市場(chǎng)。

目前國(guó)內(nèi)加氫站應(yīng)用比較多的還是500kg、35MPa壓縮機(jī)，但有兩個(gè)趨勢(shì)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(yīng)用增加。這對(duì)壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，意味高壓、大排量將是壓縮機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。在同樣的儲(chǔ)氫容積下，高壓力意味著車輛有更長(zhǎng)的續(xù)航里程和更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性，數(shù)據(jù)顯示，70MPa氫氣比35MPa要多出67%的續(xù)航里程。同時(shí)，隨著氫能商用車漸成規(guī)模，加氫站在有限的建設(shè)用地上滿足大規(guī)模車隊(duì)加注，路徑就是增大壓縮機(jī)的排量。

而大排量正好是液驅(qū)式壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)，目前我國(guó)加氫站用液驅(qū)式壓縮機(jī)排放量可達(dá)2000標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)，而隔膜式壓縮機(jī)平均排氣量為540標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)，可達(dá)885標(biāo)準(zhǔn)立方米每小時(shí)。在大排量的趨勢(shì)下，液驅(qū)式壓縮機(jī)被越來(lái)越多企業(yè)關(guān)注。再加上隔膜壓縮機(jī)和液驅(qū)式壓縮機(jī)兩種技術(shù)路線適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)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(jī)主要適用于前兩類，而液驅(qū)式壓縮機(jī)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(jī)的指定使用，液驅(qū)式壓縮機(jī)未來(lái)滲透率提升空間較大，2030年市占率有望與隔膜式壓縮機(jī)基本持平。