【壓縮機網(wǎng)】燃料電池行業(yè)混沌初開(kāi)，關(guān)鍵零部件之一空壓機正處于紛爭激烈的“春秋戰國時(shí)期”。
技術(shù)摸索過(guò)程中，離心式、螺桿式、羅茨式、渦旋式等各種技術(shù)路線(xiàn)并存，國外企業(yè)搶先一步，國內企業(yè)快速跟進(jìn)，都在意圖搶占潛力廣闊的燃料電池市場(chǎng)。
據高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）數據顯示，2019年我國氫燃料電池空壓機出貨量為3790臺，同比增長(cháng)110.56%；2019年我國氫燃料電池空壓機市場(chǎng)規模為1.60億元，同比增長(cháng)82.65%。
2018-2019年中國市場(chǎng)氫燃料電池空壓機出貨量及市場(chǎng)規模（臺，億元）
注：出貨量及市場(chǎng)規模含進(jìn)口數據 數據來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2020年5月
未來(lái)，隨著(zhù)燃料電池汽車(chē)“十城千輛”示范推廣方案的實(shí)施，燃料電池空壓機銷(xiāo)量及市場(chǎng)規模還將大幅上升。GGII預測，2020年我國氫燃料電池空壓機出貨量將超過(guò)6000臺，市場(chǎng)規模將超3億元。氫燃料電池空壓機市場(chǎng)在釋放出巨大潛力。
為抓住這一潛力市場(chǎng)，國內市場(chǎng)中上游零部件和關(guān)鍵材料供應商對其布局者眾多，并已讓該市場(chǎng)呈現出新的特點(diǎn)：
其一：多種技術(shù)路線(xiàn)“春秋爭霸”；其二，品牌集中度高，品牌競爭日趨激烈。
GGII數據顯示，2019年國內市場(chǎng)空壓機出貨量TOP5供應商為東德實(shí)業(yè)、UQM、金士頓、廣順新能源、浙江恒友，且市場(chǎng)占有率高達85.44%。
與此同時(shí)，整體環(huán)境上，國內加氫站建設步履維艱，掣肘燃料電池產(chǎn)業(yè)的壯大乃至燃料電池空壓機的發(fā)展；有技術(shù)沉淀的外資品牌虎視眈眈，待市場(chǎng)逐漸成熟，一場(chǎng)由他們發(fā)起的搶奪戰亦將難以避免。
燃料電池空壓機雖處于培育初期，但市場(chǎng)雛形已顯現，即將面臨的挑戰也并不比別的產(chǎn)業(yè)少，甚至更大。
多種技術(shù)路線(xiàn)激烈競爭
當前，針對不同的燃料電池系統的性能要求，燃料電池空壓機依然是多種技術(shù)路線(xiàn)并存的狀態(tài)。主要類(lèi)型有：螺桿式、離心式、羅茨式。
值得一提的是，目前國內外企業(yè)中80%以上空壓機供應商選擇離心式空壓機作為其產(chǎn)品研發(fā)方向。本田、戴姆勒、通用、上汽的前一代空壓機類(lèi)型是螺桿式或羅茨式，但當前類(lèi)型均為離心式。
主要燃料電池汽車(chē)廠(chǎng)商空壓機類(lèi)型對比
“從高效、小型化和降噪音方面考慮，離心式空壓機如果做得好，相對其他機型在未來(lái)將占絕對優(yōu)勢。”一位知名燃料電池系統企業(yè)高層告訴高工氫電。
勢加透博總經(jīng)理張學(xué)鋒也認為，離心式壓縮機在功率密度、效率、噪聲等方面具有最好的綜合效果，從目前國內外的研究發(fā)展方向來(lái)看，離心式空壓機將是今后主流的發(fā)展方向。
不過(guò)，離心式空壓機在低流量時(shí)會(huì )發(fā)生喘振現象，這將嚴重影響系統的性能和空壓機的使用壽命。離心式空壓機或是主流趨勢，但在大規模產(chǎn)業(yè)化來(lái)臨之前，仍需要繼續完善。
離心式空壓機之外，另一被市場(chǎng)看好的是羅茨式空壓機。UQM負責人認為，在未來(lái)，羅茨式空壓機和離心式空壓機將會(huì )并存：
一方面，燃料電池在1.8-2.2bar的運行已經(jīng)數十年，經(jīng)歷過(guò)長(cháng)期的驗證過(guò)程，空壓機及其他零部件的可靠性都達到要求。另外，材料的成本還在繼續優(yōu)化當中，因此維持原狀的道理是數十年的驗證可靠性，比實(shí)驗室的推論重要。
另一方面，原來(lái)的燃料電池汽車(chē)都是乘用車(chē)，安裝空間有限，采用離心機是合適的選擇。但是目前全球的燃料電池應用場(chǎng)景會(huì )轉型為商用重卡為主。而羅茨式空壓機加上高功率密度的電機及電機控制器，將能滿(mǎn)足用戶(hù)對商用重卡的整體要求。
2019年國內空壓機市場(chǎng)中，羅茨式空壓機出貨量和市場(chǎng)規模占比均在50%以上，主要因為羅茨式空壓機價(jià)格相對離心式更低，目前可以滿(mǎn)足下游應用需求。
GGII調研數據顯示，離心式空壓機和羅茨式空壓機在市場(chǎng)份額上呈膠著(zhù)狀態(tài)，螺桿式空壓機所占市場(chǎng)份額也不少。
2019年中國氫燃料電池空壓機出貨量和市場(chǎng)規模（按空壓機類(lèi)型，%）
數據來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2020年5月
雪人股份副總經(jīng)理張堅認為，螺桿式空壓機擁有自身的不可替代性：
“金屬雙極板電堆被認為是下一代氫燃料電池主導方向。與石墨雙極板路線(xiàn)比較，金屬堆能夠實(shí)現更高比功率密度，量產(chǎn)后的成本也相對便宜。金屬堆對于入口的空氣壓力提出很高的要求。而提高電堆入口的空氣壓力，可以提高輸出性能(電堆體積減小)、優(yōu)化水管理能力(加濕器體積減小)等。螺桿式空壓機最大的優(yōu)勢在于壓比高，性能穩定，耐久可靠性高，易于控制。”
客觀(guān)來(lái)看，燃料電池空壓機市場(chǎng)多強爭霸，誰(shuí)將勝出，還有待觀(guān)察。從下游用戶(hù)燃料電池系統企業(yè)看來(lái)，無(wú)論是哪一種技術(shù)路線(xiàn)，國產(chǎn)空壓機在可靠性和使用壽命上還缺乏足夠的驗證，國內空壓機供應商需要多做驗證，把產(chǎn)品的技術(shù)打牢，把產(chǎn)品做成熟，而不要盲目擴大市場(chǎng)。
國產(chǎn)替代市場(chǎng)規模與展望
相關(guān)預測顯示，2020-2025年國內氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)達到5萬(wàn)輛，2026-2030年達到130萬(wàn)輛。
在滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)條件的前提下，根據國內燃料電池空壓機成本測算，未來(lái)5年內燃料電池車(chē)用空壓機市場(chǎng)規模將達到10億元/年，未來(lái)10年內市場(chǎng)規模將達到100億元/年的量級，即到2030年，空壓機國產(chǎn)替代的市場(chǎng)規模將達到百億級別。
國內燃料電池空壓機成本測算
巨大的替代空間下，國內空壓機品牌紛紛發(fā)力。2018年，勢加透博首臺樣機初全工況運行測試成功，目前其國內首條燃料電池無(wú)油離心空壓機自動(dòng)流水線(xiàn)于2019年9月建成投產(chǎn)。該生產(chǎn)線(xiàn)月產(chǎn)能達到1000臺。
金士頓空壓機廣泛應用于公交、物流車(chē)輛，與燃料電池系統相匹配。目前，金士頓已具備年產(chǎn)能5000套空壓機的產(chǎn)能。
毅合捷集團去年引進(jìn)英國公司Aeristech技術(shù)在無(wú)錫工廠(chǎng)投產(chǎn)燃料電池空壓機。與此同時(shí)，航天十一所、國電投的企業(yè)也在投入研發(fā)。
星星之火雖已經(jīng)燃起，對國產(chǎn)空壓機品牌企業(yè)來(lái)說(shuō)，即將面臨的調整或許更大。
“目前來(lái)看，國產(chǎn)空壓機最大的優(yōu)勢在于性?xún)r(jià)比和售后服務(wù)。”國內一家燃料電池系統企業(yè)負責人認為，目前依賴(lài)進(jìn)口核心部件中，空壓機正在逐步實(shí)現國產(chǎn)化，在試運營(yíng)階段問(wèn)題還不大，但要滿(mǎn)足未來(lái)大批量需求，還要在可靠性和使用壽命上下功夫。
同時(shí)，隨著(zhù)合資股比的限制解除，外資品牌“鯰魚(yú)群”的到來(lái)，相對于外資企業(yè)在燃料電池空壓機技術(shù)上持續的積累，國產(chǎn)空壓機有被“碾壓”的風(fēng)險。
最新消息，UQM在今年7月將在南京啟動(dòng)產(chǎn)能1000余臺的空壓機項目，以滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需求。未來(lái)隨著(zhù)越來(lái)越多的外資品牌圍獵國內市場(chǎng)，特斯拉“吊打”國產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)品牌的事例或也將在燃料電池空壓機領(lǐng)域上演。
此外，目前國內燃料電池汽車(chē)雖然是國家支持發(fā)展產(chǎn)業(yè)，但加氫站基礎設施的完善與否，仍將在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內掣肘國內燃料電池汽車(chē)的發(fā)展。
“加氫站的建設直接影響國內燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而國內燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又直接決定了相關(guān)零部件的發(fā)展。”一位投資人士表示，考慮到國內當前加氫站薄弱的現狀，看好氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，同時(shí)又對國內氫燃料電池產(chǎn)業(yè)及相關(guān)零部件的前景持保留態(tài)度。
來(lái)源：中國儲能網(wǎng) 高工氫燃料電池
技術(shù)摸索過(guò)程中，離心式、螺桿式、羅茨式、渦旋式等各種技術(shù)路線(xiàn)并存，國外企業(yè)搶先一步，國內企業(yè)快速跟進(jìn)，都在意圖搶占潛力廣闊的燃料電池市場(chǎng)。
據高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）數據顯示，2019年我國氫燃料電池空壓機出貨量為3790臺，同比增長(cháng)110.56%；2019年我國氫燃料電池空壓機市場(chǎng)規模為1.60億元，同比增長(cháng)82.65%。
2018-2019年中國市場(chǎng)氫燃料電池空壓機出貨量及市場(chǎng)規模（臺，億元）
注：出貨量及市場(chǎng)規模含進(jìn)口數據 數據來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2020年5月
未來(lái)，隨著(zhù)燃料電池汽車(chē)“十城千輛”示范推廣方案的實(shí)施，燃料電池空壓機銷(xiāo)量及市場(chǎng)規模還將大幅上升。GGII預測，2020年我國氫燃料電池空壓機出貨量將超過(guò)6000臺，市場(chǎng)規模將超3億元。氫燃料電池空壓機市場(chǎng)在釋放出巨大潛力。
為抓住這一潛力市場(chǎng)，國內市場(chǎng)中上游零部件和關(guān)鍵材料供應商對其布局者眾多，并已讓該市場(chǎng)呈現出新的特點(diǎn)：
其一：多種技術(shù)路線(xiàn)“春秋爭霸”；其二，品牌集中度高，品牌競爭日趨激烈。
GGII數據顯示，2019年國內市場(chǎng)空壓機出貨量TOP5供應商為東德實(shí)業(yè)、UQM、金士頓、廣順新能源、浙江恒友，且市場(chǎng)占有率高達85.44%。
與此同時(shí)，整體環(huán)境上，國內加氫站建設步履維艱，掣肘燃料電池產(chǎn)業(yè)的壯大乃至燃料電池空壓機的發(fā)展；有技術(shù)沉淀的外資品牌虎視眈眈，待市場(chǎng)逐漸成熟，一場(chǎng)由他們發(fā)起的搶奪戰亦將難以避免。
燃料電池空壓機雖處于培育初期，但市場(chǎng)雛形已顯現，即將面臨的挑戰也并不比別的產(chǎn)業(yè)少，甚至更大。
多種技術(shù)路線(xiàn)激烈競爭
當前，針對不同的燃料電池系統的性能要求，燃料電池空壓機依然是多種技術(shù)路線(xiàn)并存的狀態(tài)。主要類(lèi)型有：螺桿式、離心式、羅茨式。
值得一提的是，目前國內外企業(yè)中80%以上空壓機供應商選擇離心式空壓機作為其產(chǎn)品研發(fā)方向。本田、戴姆勒、通用、上汽的前一代空壓機類(lèi)型是螺桿式或羅茨式，但當前類(lèi)型均為離心式。
主要燃料電池汽車(chē)廠(chǎng)商空壓機類(lèi)型對比
“從高效、小型化和降噪音方面考慮，離心式空壓機如果做得好，相對其他機型在未來(lái)將占絕對優(yōu)勢。”一位知名燃料電池系統企業(yè)高層告訴高工氫電。
勢加透博總經(jīng)理張學(xué)鋒也認為，離心式壓縮機在功率密度、效率、噪聲等方面具有最好的綜合效果，從目前國內外的研究發(fā)展方向來(lái)看，離心式空壓機將是今后主流的發(fā)展方向。
不過(guò)，離心式空壓機在低流量時(shí)會(huì )發(fā)生喘振現象，這將嚴重影響系統的性能和空壓機的使用壽命。離心式空壓機或是主流趨勢，但在大規模產(chǎn)業(yè)化來(lái)臨之前，仍需要繼續完善。
離心式空壓機之外，另一被市場(chǎng)看好的是羅茨式空壓機。UQM負責人認為，在未來(lái)，羅茨式空壓機和離心式空壓機將會(huì )并存：
一方面，燃料電池在1.8-2.2bar的運行已經(jīng)數十年，經(jīng)歷過(guò)長(cháng)期的驗證過(guò)程，空壓機及其他零部件的可靠性都達到要求。另外，材料的成本還在繼續優(yōu)化當中，因此維持原狀的道理是數十年的驗證可靠性，比實(shí)驗室的推論重要。
另一方面，原來(lái)的燃料電池汽車(chē)都是乘用車(chē)，安裝空間有限，采用離心機是合適的選擇。但是目前全球的燃料電池應用場(chǎng)景會(huì )轉型為商用重卡為主。而羅茨式空壓機加上高功率密度的電機及電機控制器，將能滿(mǎn)足用戶(hù)對商用重卡的整體要求。
2019年國內空壓機市場(chǎng)中，羅茨式空壓機出貨量和市場(chǎng)規模占比均在50%以上，主要因為羅茨式空壓機價(jià)格相對離心式更低，目前可以滿(mǎn)足下游應用需求。
GGII調研數據顯示，離心式空壓機和羅茨式空壓機在市場(chǎng)份額上呈膠著(zhù)狀態(tài)，螺桿式空壓機所占市場(chǎng)份額也不少。
2019年中國氫燃料電池空壓機出貨量和市場(chǎng)規模（按空壓機類(lèi)型，%）
數據來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2020年5月
雪人股份副總經(jīng)理張堅認為，螺桿式空壓機擁有自身的不可替代性：
“金屬雙極板電堆被認為是下一代氫燃料電池主導方向。與石墨雙極板路線(xiàn)比較，金屬堆能夠實(shí)現更高比功率密度，量產(chǎn)后的成本也相對便宜。金屬堆對于入口的空氣壓力提出很高的要求。而提高電堆入口的空氣壓力，可以提高輸出性能(電堆體積減小)、優(yōu)化水管理能力(加濕器體積減小)等。螺桿式空壓機最大的優(yōu)勢在于壓比高，性能穩定，耐久可靠性高，易于控制。”
客觀(guān)來(lái)看，燃料電池空壓機市場(chǎng)多強爭霸，誰(shuí)將勝出，還有待觀(guān)察。從下游用戶(hù)燃料電池系統企業(yè)看來(lái)，無(wú)論是哪一種技術(shù)路線(xiàn)，國產(chǎn)空壓機在可靠性和使用壽命上還缺乏足夠的驗證，國內空壓機供應商需要多做驗證，把產(chǎn)品的技術(shù)打牢，把產(chǎn)品做成熟，而不要盲目擴大市場(chǎng)。
國產(chǎn)替代市場(chǎng)規模與展望
相關(guān)預測顯示，2020-2025年國內氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)達到5萬(wàn)輛，2026-2030年達到130萬(wàn)輛。
在滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)條件的前提下，根據國內燃料電池空壓機成本測算，未來(lái)5年內燃料電池車(chē)用空壓機市場(chǎng)規模將達到10億元/年，未來(lái)10年內市場(chǎng)規模將達到100億元/年的量級，即到2030年，空壓機國產(chǎn)替代的市場(chǎng)規模將達到百億級別。
國內燃料電池空壓機成本測算
巨大的替代空間下，國內空壓機品牌紛紛發(fā)力。2018年，勢加透博首臺樣機初全工況運行測試成功，目前其國內首條燃料電池無(wú)油離心空壓機自動(dòng)流水線(xiàn)于2019年9月建成投產(chǎn)。該生產(chǎn)線(xiàn)月產(chǎn)能達到1000臺。
金士頓空壓機廣泛應用于公交、物流車(chē)輛，與燃料電池系統相匹配。目前，金士頓已具備年產(chǎn)能5000套空壓機的產(chǎn)能。
毅合捷集團去年引進(jìn)英國公司Aeristech技術(shù)在無(wú)錫工廠(chǎng)投產(chǎn)燃料電池空壓機。與此同時(shí)，航天十一所、國電投的企業(yè)也在投入研發(fā)。
星星之火雖已經(jīng)燃起，對國產(chǎn)空壓機品牌企業(yè)來(lái)說(shuō)，即將面臨的調整或許更大。
“目前來(lái)看，國產(chǎn)空壓機最大的優(yōu)勢在于性?xún)r(jià)比和售后服務(wù)。”國內一家燃料電池系統企業(yè)負責人認為，目前依賴(lài)進(jìn)口核心部件中，空壓機正在逐步實(shí)現國產(chǎn)化，在試運營(yíng)階段問(wèn)題還不大，但要滿(mǎn)足未來(lái)大批量需求，還要在可靠性和使用壽命上下功夫。
同時(shí)，隨著(zhù)合資股比的限制解除，外資品牌“鯰魚(yú)群”的到來(lái)，相對于外資企業(yè)在燃料電池空壓機技術(shù)上持續的積累，國產(chǎn)空壓機有被“碾壓”的風(fēng)險。
最新消息，UQM在今年7月將在南京啟動(dòng)產(chǎn)能1000余臺的空壓機項目，以滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需求。未來(lái)隨著(zhù)越來(lái)越多的外資品牌圍獵國內市場(chǎng)，特斯拉“吊打”國產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)品牌的事例或也將在燃料電池空壓機領(lǐng)域上演。
此外，目前國內燃料電池汽車(chē)雖然是國家支持發(fā)展產(chǎn)業(yè)，但加氫站基礎設施的完善與否，仍將在未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內掣肘國內燃料電池汽車(chē)的發(fā)展。
“加氫站的建設直接影響國內燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而國內燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又直接決定了相關(guān)零部件的發(fā)展。”一位投資人士表示，考慮到國內當前加氫站薄弱的現狀，看好氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，同時(shí)又對國內氫燃料電池產(chǎn)業(yè)及相關(guān)零部件的前景持保留態(tài)度。
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