□记者 付君兰 文 柯静 褚楚 摄
近年来,中国氢能产业步入发展快车道,加氢站也在全国各地如雨后春笋般涌现。很少有人知道的是,加氢站一半以上的建设成本“花”在了氢气充装和储运的刚需——隔膜压缩机上。
在当前加氢站普遍采用的45MPa排气压力压缩机领域,7年前,这类设备市场仍被国际巨头垄断,单台售价高达1200万元。随着国内氢能装备产业的奋起直追,通过持续的自主创新,国产隔膜压缩机逐步实现了从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的跨越。2022年以来,该类设备已基本实现国产化替代。如今,其单台价格已降至约120万元,显著降低了加氢站的建设和运营成本,有效助力氢能产业“氢”装上阵,也为国家“双碳”目标的实现注入了强劲动力。
在众多努力突破封锁、自立自强的企业中,来自芜湖的高新技术企业——中鼎恒盛气体设备(芜湖)股份有限公司(以下简称“中鼎恒盛”)就是其中的佼佼者。近日,记者探访了这家国家级专精特新重点“小巨人”企业,探寻其在隔膜压缩机这一细分领域脱颖而出的成功密码。
“同台竞技”赢下好口碑
隔膜压缩机最早可追溯至1916年,当时国际上诞生了第一台设备。我国也在二十世纪七十年代成功研制出首台国产隔膜压缩机,至今已有超过50年的应用历史。
早期,国内隔膜压缩机行业规模小、从业人员有限,仅能生产小型设备。2008年,罗克钦实现关键性的“设备大型化”技术突破,并在北京创立了中鼎恒盛。2014年,公司通过招商引资迁至芜湖。
近20年来,中鼎恒盛持续深耕隔膜压缩机及其核心零部件的全生命周期技术研发、精密制造与市场推广,积累了扎实的技术基础,多项核心性能指标已达到国际先进水平。公司自主研发的高性能膜片材料与结构优化技术,使膜片平均使用寿命达到6000—10000小时,远高于行业普遍的2000—3000小时;其创新设计的高效热力学循环系统,使能效指标较行业平均水平降低20%以上,显著降低了设备运营成本。
2018年,北京冬奥会筹办期间,中鼎恒盛的隔膜压缩机与国际巨头的产品共同入驻北京大兴加氢示范站。“我们提供了2台设备,与进口设备同台‘竞技’。”中鼎恒盛副总经理兼董事会秘书粟巍笑着说,“结果显示,我们的产品在性能指标、易损件寿命及整体可靠性方面已完全不输进口设备。”
“一战成名”的中鼎恒盛自此入局加氢站建设,进口设备一家独大的局面也开始破冰。据粟巍介绍,在全国的500余座加氢站中,使用中鼎恒盛设备的有120余座,占比约25%。“7年时间,市占率从0提升至25%,非常不易,充分体现了我们在气体压缩领域的核心竞争力。”
今年,中鼎恒盛凭借扎实的技术实力开始独立拓展海外市场。目前,全球已有超过5000台中鼎恒盛隔膜压缩机稳定运行,产品出口至北美洲、欧洲、东南亚等多个地区。
粟巍指出,目前公司在隔膜压缩机膜片、缸体等核心零部件上已实现100%自主掌控,但国际巨头在阀门、仪表等关键易损原材料方面仍具备一定优势。未来,公司将继续秉持“以科技立身、以创新为本”的发展理念,全力突破技术壁垒,力争实现弯道超车。
竞逐氢能产业新蓝海
“轰隆隆——”走进中鼎恒盛的测试车间,一片喧嚣扑面而来。一台成型的隔膜压缩机正在试车运行。这台由1000个零件构成的大型设备两侧,各装有一个形如“铁饼”的缸头,透过中间的观察窗,可以清晰看见一根活塞杆在高速往复运动。
通过机械运动改变工作腔的容积,从而将气体压缩——这是容积式压缩机运行的基本原理。隔膜压缩机就是一种特殊结构的容积式压缩机,它的工作腔用膜片分割为气腔、油腔两个部分,气腔不需要润滑,密封性好,压缩气体不受润滑油和其他固体杂质所污染,是气体压缩领域中级别最高的压缩方式。
多年技术积累和沉淀,中鼎恒盛已构建起涵盖整机设计工艺、缸体与膜片在内的三大核心技术“护城河”。其自主研发生产的隔膜压缩机,具备无污染、全封闭密封、热力学效率卓越及高压工况适应性强等核心技术优势,能满足高纯度特种气体、稀有战略资源气体、高危工艺气体及超高压工业气体的严苛压缩需求。
目前,中鼎恒盛已完成从G0到G5六大系列隔膜压缩机的全系列、无缝隙产品布局,覆盖从排气压力01MPa至100 MPa超高压储存的各类应用场景。在氢能产业集群、特种气体制备与充装、高端化工工艺、加氢基础设施建设、核电安全系统等国家战略性新兴产业与关键领域中屡获订单,市场份额连续多年稳居行业首位。其中,在制氢环节市场占有率高达70%,更是内资唯一拥有核电设计与生产认证的隔膜压缩机企业。
随着氢能产业规模化、商业化进程加速,中鼎恒盛迎来全新发展机遇。数据显示,预计到2035年,我国加氢站数量将达到2000—3000座。若按每座加氢站至少配备两台压缩机估算,将催生百亿级的市场蓝海。
为精准匹配未来加氢站建设需求,近年来中鼎恒盛将“高压力、大流量”作为研发重点,持续提升氢气充装、储运等环节的效率和便捷性。值得关注的是,公司已在超大流量与超高压力隔膜压缩机的研发制造领域构筑显著技术壁垒,产品容积流量可达9000Nm^3/h,排气压力突破90MPa,成为国内少数具备全谱系高压隔膜压缩机研制能力的企业之一。