加氫站三大核心設備未突破

加氫站系統依據不同的功能，可分為制氫系統（自制氫）或輸送系統（外供氫）、調壓干燥系統、氫氣壓縮系統、儲氣系統、售氣加注系統和控制系統六個主要子系統。氫氣壓縮機、高壓儲氫罐、氫氣加注機是加氫站系統的三大核心裝備。加氫站通過外部供氫和站內制氫獲得氫氣后，經過調壓干燥系統處理后轉化為壓力穩定的干燥氣體，隨后在氫氣壓縮機的輸送下進入高壓儲氫罐儲存，最后通過氫氣加注機為燃料電池汽車進行加注。

1）氫氣壓縮機

將氫源加壓注入儲氣系統的核心裝置，輸出壓力和氣體封閉性能是其最重要的性能指標。全球范圍內來看，各種類型的壓縮機都有使用。隔膜式壓縮機輸出壓力極限可超過100MPa，密封性能非常好，因此是加氫站氫氣壓縮系統的最佳選擇。但隔膜式氫氣壓縮機需采用極薄的金屬液壓驅動膜片將壓縮氣體與液油完全分離，液油壓縮結構和冷卻系統也較為復雜，技術難度遠高于常規壓縮機。

2）高壓儲氫罐

加氫站儲氣系統的儲氫容器，儲氣壓力是其主要技術指標。氫氣與傳統工業氣瓶的鋼質內膽易發生氫脆反應，誘發容器壁裂紋生長，所以目前加氫站高壓儲氫罐主要采用碳纖維復合材料或纖維全纏繞鋁合金制成的新型輕質耐壓內膽,外加可吸收沖擊的堅固殼體，容器壁復合材料復雜的制備和成型工藝是儲氫罐制造的主要技術壁壘。

3）氫氣加注機

為燃料電池汽車加注氫燃料的核心設備，加注壓力是其主要參數。氫氣加注機的加注壓力高于20MPa標準的天然氣加注設備，但其主要結構和工作原理與天然氣加注機并無較大區別，相較于氫氣壓縮機和高壓儲氫罐而言技術難度較小，未來的發展方向在于加注系統智能化和安全性的提高。

我國示范性加氫站和燃料電池客車車載供氫系統尚處于35MPa壓力的技術水平，核心設備主要依賴進口。為與客車配套，現有加氫站采用了45MPa隔膜式壓縮機、45MPa儲氫罐和35MPa氫氣加注機等設備，壓力標準提升還有待未來70MPa燃料電池汽車的普及。加氫站核心設備研制處于起步階段。氫氣壓縮機方面，我國現有壓縮機制造商僅能生產用于石油、化工領域的工業氫氣壓縮機，輸出壓力均在30MPa以下，無法滿足加氫站技術要求，中船重工718所通過與美國PDC公司技術合作可組裝配套加氫站的高壓氫氣壓縮機，但核心部件均需美方提供，距離國產化還有較遠距離；高壓儲氫罐方面，我國浙江大學攻克了輕質鋁內膽纖維全纏繞高壓儲氫氣容器制造技術，解決了超薄鋁內膽成型、高抗疲勞性能的纏繞線形匹配等技術難題，但尚未實現成品量產；氫氣加注機方面，天然氣設備制造商厚普股份已成功研發氫氣加注裝置，并已進入產品測試階段，氫氣加注設備是目前最有可能實現國產化的核心設備。