青島自主研發(fā)液驅氫氣壓縮機助力“雙碳”

2022-03-28 10:46:30 來源: 科技日報

“別看這款加氫站用壓縮機體積不大，只有傳統(tǒng)加氫站用壓縮機的一半，但它的排量卻翻了一番，具有單級壓縮比低、排放溫度低、壓縮效率高等特點，目前已在全國近20個城市廣泛投入使用。”3月25日，青島康普銳斯能源科技有限公司董事長尹智在接受科技日報記者采訪時表示。

“作為唯一具有獨立自主知識產(chǎn)權的液驅氫氣壓縮機研發(fā)生產(chǎn)制造商，他們公司成功打破國外進口設備在這個領域對國內(nèi)技術市場的壟斷。”尹智說，這得益于青島西海岸新區(qū)在規(guī)模化制氫、氫能化工、氫能設備制造等領域，集聚了一批具有核心競爭力的氫能企業(yè)，不斷延伸氫能產(chǎn)業(yè)鏈條帶來的成果。

打破國外技術壟斷

冒著連綿不斷的春雨，記者走進位于青島西海岸新區(qū)海西科技園的青島康普銳斯能源科技有限公司，看到工人們正忙著組裝加氫站用壓縮機。

“行業(yè)數(shù)據(jù)分析，今年加氫站新建站數(shù)量將達到去年3倍以上，壓縮機需求量也成倍增長。今年前兩個月我們接到的訂單是去年同期的兩倍多，工人們正在加緊組裝生產(chǎn)。”尹智說，3月份以來，他們統(tǒng)籌抓好疫情防控和企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)兩不誤，全力爭取首季‘開門紅。’”

尹智指著車間中整齊排列的“鐵房子”告訴記者，這就是他們公司自主研制的加氫站用壓縮機，是目前國內(nèi)唯一的全部國產(chǎn)化且具有自主知識產(chǎn)權的液驅式加氫站用壓縮機。

“這臺加氫站用壓縮機相較于傳統(tǒng)大型壓縮機，它的身材要嬌小很多，占地面積僅8.28平方米，差不多有兩張雙人床那么大。”尹智自豪地說，因為打破了國外的技術壟斷，這款加氫站用壓縮機的價格下降了近一半。

“原本建設一座加氫站的費用高達1500萬元，其中進口壓縮機的價格占到了三分之一還多。而全部國產(chǎn)化、擁有自主知識產(chǎn)權的加氫站用壓縮機的誕生，填補了國內(nèi)空白。”尹智表示，不僅主機價格下降，配套的相關工藝也大大減少了加氫站的建設成本。目前，建設一座加氫站的費用僅需要800萬元。

成本打折，質量不能打折。在新區(qū)中廣能源加氫站，記者看到，66路氫燃料電池公交車正有序駛進加氫站加氫。工作人員打開加氫口，夾上靜電夾，然后將加注槍對準加氫口，一插一按，氫燃料電池公交車便開始了充氫。“吧嗒”，4分鐘后，隨著加注槍跳槍，壓縮機自動停機，這輛長達近10米的“大家伙”已經(jīng)完成充氫。

“這臺設備一天可以滿足30至40輛公交車的充裝需求。”尹智說。

圖為氫燃料電池公交車正在使用加氫站用壓縮機充氫

7個月完成自主研發(fā)

說起為何會自主研發(fā)加氫站用壓縮機時，尹智告訴記者，早在15年前大學實習期間，他就踏入了液驅壓縮機行業(yè)。“那時專注于天然氣領域，研究加氣站用壓縮機制造技術，然而經(jīng)過多年的發(fā)展，天然氣在燃料使用方面呈下降的趨勢，我們就開始尋找新的發(fā)展方向。”尹智說。

眾所周知，氫能具有清潔環(huán)保、能量密度高等優(yōu)勢，在汽車燃料領域發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｈ欢捎趪饧夹g的長期壟斷，加氫站用壓縮機的造價一直居高不下。加氫站用壓縮機與加氣站用壓縮機有著共通之處，能否依靠自身經(jīng)驗，研制出國產(chǎn)加氫站用壓縮機呢?這個想法萌生后，尹智便開始投身氫能行業(yè)。

由于當時國內(nèi)沒有相關產(chǎn)品的實際應用，尹智只能通過查閱氫能書籍、氫能產(chǎn)業(yè)論文了解行業(yè)動態(tài)，直到2019年最終確定研發(fā)加氫站用壓縮機。

尹智帶領研發(fā)團隊走訪調研了國內(nèi)近40家加氫站，他的足跡遍布大江南北。尹智說，因為自己有著十多年液驅壓縮機的研究經(jīng)驗，首先便確定了采用液壓驅動的方式。在確定產(chǎn)品參數(shù)的時候，考慮公司體量小、知名度低，想要快速打開市場就要做“重磅”產(chǎn)品，他決定挑戰(zhàn)高難度目標——研究90Mpa、1000公斤的加氫站用壓縮機，而在當時加氫站使用較多的是45Mpa、500公斤的壓縮機。

參數(shù)翻一倍，難度卻成幾倍增加。不僅要克服高壓力、大排量的困難，解決核心零部件和高壓臨氫材料的問題，同時還要解決在前期走訪調研中了解到的加氫站用壓縮機都有的排氣量小、排氣溫度高、卸車率低等通病。尹智帶領團隊成員夜以繼日、不斷鉆研，翻閱書籍、查看文獻，團隊5人經(jīng)常天未亮就起床，深夜才入睡，餓了就泡一包泡面，有時涼透了才想起來吃。

功夫不負有心人。歷時7個月，終于在2019年12月31日，康普銳斯加氫站用壓縮機開機測試，壓力、排量均達到了設計目標值。“那一年，我度過了一個終生難忘的跨年夜。”尹智說。

助力碳達峰碳中和

“我們成功自主研制出了90Mpa、1000公斤/天的加氫站用壓縮機，這一消息在行業(yè)內(nèi)引起軒然大波。”尹智表示，2020年4月，青島市工信局發(fā)布消息稱康普銳斯加氫站用壓縮機通過了合肥通用機電產(chǎn)品檢測院有限公司(國家壓縮機制冷設備質量監(jiān)督檢驗中心)的第三方檢測認證，讓這款加氫站用壓縮機得到認可。

技術難關攻克以后，就要考慮產(chǎn)業(yè)市場化。“考慮到市場需求和個性化定制，目前研發(fā)生產(chǎn)的加氫站用壓縮機為45Mpa和90Mpa兩種。”尹智說，加氫站用壓縮機排量則可以根據(jù)客戶需求定制。

談起未來打算，尹智表示，為落實“雙碳”，他們正在著手規(guī)劃建設零碳產(chǎn)業(yè)園，其中最重要的部分就是“綠氫”加氫站。

“所謂‘綠氫’就是在氫氣從生產(chǎn)到最后使用的整個生命周期中沒有碳排放。”尹智說，為此，“康普銳斯”將在產(chǎn)業(yè)園中鋪設近3萬平方米的光伏屋頂用于發(fā)電，除供廠區(qū)自用外，剩余電力用電解水的方式制成氫氣，通過自研自產(chǎn)的充裝壓縮機儲存到加氫站，再通過加氫站用壓縮機給氫燃料電池車加注，為青島市乃至全國調整能源結構、縮小用氫成本、助力“雙碳”貢獻一份力量。

(受訪者供圖)

關鍵詞：氫燃料電池自主知識產(chǎn)權國外技術大江南北

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