全球首台离子液封压缩机诞生记

2025-06-27 17:27:02 来源: 大众网 作者: 邢晨

  大众网记者 邢晨 通讯员 隋翔宇 烟台报道

  氢能作为一种清洁能源,是未来国家能源体系的重要组成部分,是“用能终端”实现绿色低碳转型的重要载体。当下,随着氢能应用的持续推广,不少相关企业都借势发展壮大,烟台东德实业有限公司(以下简称“东德实业”)就是其中之一。自2017年落户黄渤海新区以来,该公司仅用数年便成功跻身国内氢能装备制造领域一线梯队,呈现出蓬勃的成长势头。

  东德实业之所以能实现快速发展,除了抢抓时代机遇和依托黄渤海新区的良好环境之外,关键还在于坚持自主创新。通过自主创新,该公司研发出一系列有竞争力的产品。在这些产品当中,全球首台离子液封压缩机尤其具有代表性。该产品于2023年底首次发布,成功打破国外垄断,目前已实现批量生产。这不仅是东德实业发展中的关键一步,对于国内氢能装备的国产化替代也具有重要意义,可谓影响深远。

  那么,全球首台离子液封压缩机的诞生到底是怎样一个过程呢?本文就走进东德实业,对此进行详细探访。

  氢能产业链条的核心装备

  压缩机,顾名思义,是一种可将低压气体提升为高压气体的机械装置。目前氢能产业链主要包括制氢、储运氢、加氢站、用氢等环节,压缩机在每个环节都扮演着重要的角色,是整个产业链条中的核心装备。

  正因为压缩机的重要性,东德实业在踏入氢能行业之后,就将之作为重点攻关方向,并很快在隔膜压缩机等产品研发上取得突破。2019年,该公司自主研发的加氢站隔膜压缩机、制氢充装压缩机先后上市。2022年,其又推出了当时国内压力最高、流量最大的充装压缩机产品。

  “隔膜压缩机、液驱压缩机、离子液压缩机等都是业内常见的产品,它们分别适用于不同场景。其中,离子液压缩机兼具高压力、大排量等特点,属于市场上的高端产品,但其专利技术却长期被国外所垄断。国内下游氢能企业想要应用这一设备,必须花大价钱进口。我们经过前期的发展积淀之后,决心在此方面取得突破。”东德实业董事长邢子义介绍。

  为此,东德实业依托其全资子公司烟台东德氢能技术有限公司(以下简称“东德氢能”)组建专业技术团队进行攻关。而在经过前期大量的调研和实践之后,团队研究人员发现,传统的离子液压缩机虽然有诸多优点,但也存在密封性能相对较弱等不足。因此,东德氢能有针对性地调整攻关方向,最终将研发目标确定为“离子液封压缩机”。

  产学研合作加速打破垄断

  “离子液封压缩机”与“离子液压缩机”虽然在称呼上只有一字之差,但背后却意味着大量的技术创新工作。

  “我们在正式研发之初,对于离子液封压缩机就明确了两大指标定位。首先,新产品要在高压力、大排量方面要看齐甚至超过离子液压缩机;其次,要在‘封’字,也就是密封性能方面实现更大突破。”邢子义说。

  围绕这两大指标定位,东德氢能技术团队全力进行创新。而在此过程中,他们与西安交通大学建立战略合作关系,有效加速了研发进程。

  功夫不负有心人,经过反复试验摸索,东德氢能终于实现重大突破——技术团队新研制的产品通过定点柱塞的循环泵驱动,使得循环离子液对压缩机活塞环进行密封、润滑和冷却,并配合密封组件,可实现压缩腔100%零泄漏;与此同时,新产品的单机排气压力达 100MPa 以上、排量达5万标方。

  2023年11月,在第七届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品展览会期间,东德氢能正式发布其自主研发的离子液封压缩机。此举不仅打破了国外的技术垄断,并且实现了一定程度的赶超,在“离子液封压缩机”领域创下全球之先。

  未来应用空间广阔

  根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,在 2030年碳达峰愿景下,我国氢气年需求量预期可达3715万吨。而随着氢能产业的持续发展,制氢端的单槽产量正在不断增大,氢气储运压力以及加氢站的加注压力也在逐渐提高,这对于压缩机的压力、排量等性能都提出了新的要求与挑战。

  在此背景下,作为市场高端产品,离子液封压缩机虽然单台价格要高于普通压缩机,但综合测量却具有成本和效率优势。

  “对于企业来说,降本增效是一个永恒的主题。以氢气充装压缩机为例,一个1万标方的电解槽需配置10台1千标方的隔膜压缩机,而使用我公司定制的离子液封型压缩机则只需1台,不仅大大减少了购机成本和占地面积,并且设备的维护周期可延长3倍,全生命周期维护成本降低60%,降本增效作用明显。”邢子义介绍。

  据了解,东德氢能离子液封压缩机在氢能领域主要有6大应用场景,包括在液氢气化场景中直接实现高压氢气加注;在制加氢一体站场景中实现一机多能,满足高压输出工况;在制氢工厂场景中满足相应增压需求;在不同增压需求场景中支持长管拖车与管道输送,以及石油化工领域进行充装作业;在加氢站场景中辅助卸氢;在管道输氢场景中,适用于流量大、压力范围广的氢气增压工况。值得一提的是,该产品不仅可应用于氢能产业,在其他气体行业中也广泛适用,未来的市场空间十分广阔。

  目前,该产品在国内氢能装备市场上已经得到积极反馈。与此同时,东德氢能还主动走出国门参展,力求借助这一优势产品加快拓宽国际市场。“我们自主研发的液驱压缩机产品,已成功出口美国,相信离子液封型压缩机今后同样也有机会。”邢子义说。

初审编辑:邢晨

责任编辑:李波

相关新闻