4分钟后,一辆长近10米的公交车完成了充氢。
“平均每天有25辆氢能公交车加氢。一台设备每天可满足30至40辆公交车的充装需求。”青岛西海岸新区玉泉路中广能源加氢站工作人员介绍。
青岛康普锐斯能源科技有限公司(以下简称康普锐斯)研发的加氢站压缩机于2021年成功入选山东省能源领域新技术、新产品、新设备目录。这款加氢站压缩机的创新是什么?研发经历了怎样的过程?近日,记者走进公司进行了深入采访。
打破技术垄断
在康普锐斯生产车间,工人们正忙着组装加氢站压缩机。青岛康普锐斯能源科技有限公司董事长尹智说:“我们今年前两个月收到的订单是去年同期的两倍多。”
“加氢站压缩机全部国产化,具有自主知识产权。”尹智指着车间里整齐排列的“铁房子”告诉记者,与传统的大型压缩机相比,它的身材要“娇小”得多,占地面积只有8.28平方米。
“康普锐斯研发的加氢站用压缩机只有传统加氢站用压缩机的一半,但其排量翻了一番,具有单级压缩比低、排放温度低、压缩效率高的特点。”公司研发经理任吉超说。
由于打破了国外的技术垄断,加氢站用压缩机的价格下降了近一半。“建设加氢站的成本高达1500万元,其中进口压缩机的成本占总成本的三分之一。”尹智说,目前建设加氢站的成本只有800万元。
康普锐斯生产的加氢站用压缩机具有体积小、排量大、价格低的优点,已遍布全国。目前,康普锐斯生产的加氢站用压缩机已在10个省、近20个城市使用。
挑战高难度
谈到为什么开发加氢站用压缩机,尹智说,早在2007年大学实习期间,他就进入了液驱压缩机行业。“当时,我们专注于天然气领域,研究加气站压缩机的制造技术。然而,经过多年的发展,天然气在燃料使用方面呈下降趋势,我们开始寻找新的发展方向。”尹智说。
氢能具有清洁环保、能量密度高的优点,在汽车燃料方面具有巨大的发展潜力。由于国外技术的长期垄断,加氢站用压缩机的成本一直很高。加氢站用压缩机与加气站用压缩机有共通之处。我们能依靠自己的经验研发国内加氢站用压缩机吗?这个想法出现后,尹智开始关注氢能行业。
由于当时国内没有相关产品的实际应用,团队只能通过查阅氢能书籍和氢能产业论文了解行业趋势,直到2019年最终确定加氢站用压缩机的研发。
尹智带领研发团队走访调研了国内近40座加氢站。10多年的液驱压缩机研究经验,让他们首先确定了液压驱动的方式。在确定产品参数时,考虑到公司规模小、知名度低,要想快速开拓市场,就必须做“重磅”产品。他决定挑战高难度目标——研究90Mpa(兆帕)和1000kg/天的加氢站用压缩机,当时45Mpa和500kg/天的压缩机广泛应用于加氢站。
参数翻了一番,但难度翻了好几倍。在具体的研发工作中,不仅要解决核心零部件和高压临氢材料的问题,还要解决加氢站用压缩机排气量小、排气温度高、卸货率低等常见问题。尹智带领团队成员不断学习,阅读书籍、查看文献。努力工作是有回报的。2019年12月31日,7个月后,康普锐斯加氢站用压缩机开机测试,压力和排量达到设计目标值。
加快市场化
尹智团队研发期间,科技部发布了“可再生能源与氢能技术”重点研发计划。其中,《加氢站用加压加注关键设备(共性关键技术类)》中提到了对氢气压缩机的参数要求:87.5Mpa排气压力,200kg/天排量,康普锐斯加氢站用压缩机产品排气压力为90Mpa,排量为1000kg/天。
公司技术负责人林春晖说:“每增加1mpa的输出压力,对压缩机的整体要求就会增加好几倍。压缩机排量越高,能服务的车辆越多,加氢站就能有经济效益。”
康普锐斯研究了90Mpa和1000公斤/天的加氢站用压缩机。这一消息在业内引起轩然大波,质疑层出不穷。直到2020年4月,青岛市工信局发布消息,康普锐斯加氢站用压缩机通过了合肥通用机电产品检测院有限公司(国家压缩机制冷设备质量监督检验中心)的第三方检测认证,使加氢站用压缩机得到认可。
克服技术困难后,应考虑产品市场化。“考虑到市场需求和个性化定制,公司目前生产的加氢站用压缩机有45Mpa和90Mpa。”尹智说,加氢站用压缩机的排量可以根据客户的需求进行定制。
“除了加氢站用压缩机,我们还在研究2000标方/小时的氢气充装压缩机。”尹智说,压缩机预计今年7月出厂。
谈到企业未来的发展,尹智表示,康普锐斯将建设零碳产业园区,其中最重要的部分是“绿氢”加氢站。“所谓的‘绿氢’是在氢从生产到最终使用的整个生命周期中没有碳排放。”为此,康普锐斯将在产业园区铺设近3万平方米的光伏屋顶进行发电。除厂区自用外,剩余电力用电解水制成氢气,通过自主研发和生产的充装压缩机储存到加氢站,然后通过加氢站用压缩机给氢燃料电池车加注。
“氢能具有绿色和低碳的特点,对实现碳达峰碳中和目标具有重要的支撑作用。我们希望通过企业的努力,为国家调整能源结构,降低氢成本做出贡献。”尹智说。