氫能及燃料電池產業(yè)正在多方力量推動下進入快速發(fā)展期，風云變幻之下，顛覆和變革已成燎原之勢。對于參與企業(yè)而言，及早謀劃，掌握研發(fā)主動權是實現(xiàn)躍升發(fā)展的關鍵所在。
作為國產氫能裝備及BOP頭部供應商，煙臺東德實業(yè)有限公司（下稱“東德實業(yè)”）勇立技術革新和產品迭代潮頭，于11月16日重磅推出了兩款新品——DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組、DG47氫氣共軌系統(tǒng)。
圖片東德實業(yè)DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組（左）、DG47氫氣共軌系統(tǒng)（右）
隨著上游氫能發(fā)展熱度攀升，以及燃料電池加速推進在中重型商用車、乘用車、船舶、固定式發(fā)電等領域市場應用，“大功率”、“高效率”、“長壽命”已經(jīng)成為產業(yè)鏈上下游產品共同的發(fā)展主題，東德實業(yè)的兩款新品分別從氫氣充裝和BOP配套端交出了面向未來發(fā)展的一份答卷。
“我們深知，要真正跟上世界尖端氫能產業(yè)發(fā)展的腳步，我們必須依靠創(chuàng)新，掌握技術，以此向產業(yè)價值鏈的高端發(fā)展，也是東德立志成為氫能裝備頭部供應商的戰(zhàn)略決策。” 東德氫能總經(jīng)理葛增超表示。
DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組
“更高、更大、更超前”
東德實業(yè)在氫氣充裝壓縮機領域已經(jīng)具備豐富的發(fā)展經(jīng)驗，此前已經(jīng)搭建了工作壓力15-25MPa，輸出流量200-1300Nm³ /h的氫氣隔膜式充裝壓縮機系列產品矩陣，產品具備結構先進、排氣壓力高、密封性能好、運行穩(wěn)定、操作方便、能耗低、易維護、自控保護完善等優(yōu)點。
而本次發(fā)布的新品DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組實現(xiàn)了更高排氣壓力35MPa，更大排氣量1500Nm³ /h的雙重突破，能夠將長管拖車儲氫能力提升40%以上，適應大功率、大流量電解槽的氫氣增壓、充裝需求，大幅提升長管拖車儲運能力，極大降低了氫氣運輸成本。
機組由工藝系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和儀表系統(tǒng)組成，采用集成化撬裝式設計，占地面積小，維護空間大且具有運行平穩(wěn)、高度自動化、易損件壽命長和安全系數(shù)高等特點。
該款充裝壓縮機在新材料領域實現(xiàn)了更新迭代，膜頭采用鑲嵌式雙密封結構，提高密封性能；膜片為特殊處理的高強度鋼，耐腐蝕、壽命長；內置油溫、油壓、泄漏等報警系統(tǒng)，和PLC控制系統(tǒng)，實時監(jiān)控機組運行狀態(tài)，可實現(xiàn)機組一鍵式控制，保證機組安全穩(wěn)定運行。
此外，產品還采用了東德實業(yè)與季華實驗室雒院士團隊聯(lián)合研發(fā)的超滑技術，通過降低壓縮機機體內部機械磨損情況，保障產品穩(wěn)定性、降低能耗，大幅提升了設備運行效率及穩(wěn)定性。
在超滑技術的加持下，使用超純氫氣條件測試，東德實業(yè)的壓縮機膜片可以達到 6000 小時壽命，膜片的使用壽命大幅延長。
“氫氣充裝壓縮機向高壓大排量發(fā)展對氫氣儲運、加注的降本意義非凡。我們認為氫源端要實現(xiàn)降本勢必會向更大標方的制氫排量，以及30MPa等更高儲運效率進階，而氫氣充裝壓縮機作為鏈接制氫端和運輸端的關鍵產品，不能等到國家標準出臺再啟動高壓大排量的配套研發(fā)，東德實業(yè)DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組的發(fā)布就是我們做的提前準備。”東德實業(yè)總裁邢子義表示。
而事實也證明了東德實業(yè)市場預判的準確性，這款DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組產品一經(jīng)發(fā)布，就已斬獲4臺客戶訂單。同時，為迎合市場需求，東德實業(yè)還聯(lián)合業(yè)內儲氫瓶相關企業(yè)共同研發(fā)出配套的長管拖車儲氣瓶組，推進配套產品的聯(lián)動發(fā)展。
DG47氫氣共軌系統(tǒng)
全球首創(chuàng)背后的“三重驚喜”
當下大功率燃料電池系統(tǒng)和電堆發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)共識，輔助系統(tǒng)的匹配情況成為市場關注焦點。
東德實業(yè)DG47氫氣共軌系統(tǒng)直奔大功率而來，由氫氣循環(huán)泵、引射器、電磁閥組和單向閥組成，適配系統(tǒng)功率覆蓋100——300kW，為BOP的大功率發(fā)展貢獻出了東德實業(yè)的原創(chuàng)解決方案。
而DG47氫氣共軌系統(tǒng)背后，還隱藏著“三重驚喜”：
1、首創(chuàng)共軌方案，三種功率段可供切換。
在實際使用中，氫循環(huán)解決方案需要滿足不斷拓展的燃料電池應用要求，同時還要綜合考慮氫循環(huán)部件技術成熟度、成本等多種因素，因此國內市場氫循環(huán)解決方案在不斷發(fā)生變化，新供應商和新解決方案不斷涌現(xiàn)。
2019年——2021年國內氫循環(huán)解決方案匯總
東德實業(yè)在DG47氫氣共軌系統(tǒng)解決方案屬于業(yè)內首創(chuàng)，通過引射器與氫循環(huán)泵并聯(lián)，可實現(xiàn)主、被動控制相結合，能覆蓋更寬功率范圍，在應對低功率、中功率、高功率三種狀態(tài)時，有不同的控制方案，以保證最佳工作功耗：
低功率狀態(tài)，循環(huán)泵與引射器同時工作，循環(huán)泵為主，引射器為輔，開關閥和比例閥打開，能夠覆蓋更低的怠速功率；
中功率狀態(tài)，引射器工作，循環(huán)泵可根據(jù)系統(tǒng)匹配需求進行工作，降低引射器標定難度，降低燃料電池系統(tǒng)附件功耗，提升系統(tǒng)比功率；
高功率狀態(tài)，引射器工作，循環(huán)泵不工作，旁通閥補給新氫供給量，精準控制系統(tǒng)所需氫量，降低氫耗。
2、適配300kW大功率，集氫循環(huán)泵+引射器優(yōu)點于一身。
氫循環(huán)部件中氫循環(huán)泵、引射器在實際使用中各有優(yōu)缺點。氫循環(huán)泵具有轉速及流量調節(jié)可控、實用性高等優(yōu)點，但存在噪音高、體積大、成本高、功耗大等缺點；引射器具備成本低、體積小、無寄生功率等優(yōu)點，但存在無法實現(xiàn)全工況覆蓋、普適性差等缺點。
東德實業(yè)DG47氫氣共軌系統(tǒng)實現(xiàn)了氫循環(huán)泵和引射器的一體化成型，相互配合滿足氫循環(huán)需求，可以使功率端覆蓋更高，流量更大，使整個系統(tǒng)各個運行工況處于最優(yōu)狀態(tài)。
通過循環(huán)泵主動循環(huán)，可使燃料電池系統(tǒng)覆蓋更低怠速功率，減少電堆啟停次數(shù)，有效延長系統(tǒng)使用壽命；通過共軌控制，實現(xiàn)系統(tǒng)超寬功率輸出特性，提高整車需求能量跟隨性，大大降低鋰電池適配電量，降低整車配置成本。
3、高度集成實現(xiàn)“傻瓜式”操作，國產化率達95%。
DG47氫氣共軌系統(tǒng)結構高度集成，去除了氫路零部件之間的管路連接，避免了氫氣泄露，同時提高系統(tǒng)可靠性，減小了系統(tǒng)布置空間，提高系統(tǒng)的生產效率。
同時，該產品是東德自有專利技術，附加新氫過濾系統(tǒng)、可選氫氣泄壓閥配置，具備破冰功能、電機防爆功能，還能夠定向開發(fā)，滿足客戶更高、更多元化需求。能夠實現(xiàn)氫循環(huán)系統(tǒng)平臺化、標準化、智能化、小型化等目標。
“我們在DG47上實現(xiàn)了系統(tǒng)化智能化，只保留了一個進口一個出口，交付給客戶可實現(xiàn)“傻瓜式”操作，客戶可以把精力集中在如何把系統(tǒng)做好即可。另外該款產品的國產化率已經(jīng)達到95%了，本身的成本并沒有太多增加。” 邢子義透露。
東德實業(yè)氫電氣體壓縮設備全鏈崛起
事實上，東德實業(yè)能夠同時推出DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組、DG47氫氣共軌系統(tǒng)兩款重磅產品，得益于其在氣體壓縮領域的絕對實力。
從2017年成立至今5年期間，東德實業(yè)在氫能裝備與關鍵部件領域實現(xiàn)了快速發(fā)展，在產品的多元化與質量上實現(xiàn)了全面提升。產品層面，東德實業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)燃料電池核心部件（氫氣循環(huán)泵、空氣壓縮機等）、氫能裝備（加氫站壓縮機、充裝壓縮機、撬裝機組、冷水機組、重整器等）的矩陣構建。
“其實大家可以看到，東德實業(yè)一直專注在做氣體壓縮領域，我們希望無論是在氫能裝備，還是在BOP配套方面助力行業(yè)發(fā)展越來越好，助力產業(yè)進行降本、實現(xiàn)規(guī)模化。” 邢子義表示。
而從各板塊的發(fā)展實績來看，東德實業(yè)正在推進氫電氣體設備全鏈崛起。
氫循環(huán)部件方面，東德實業(yè)是國內最大的氫循環(huán)系統(tǒng)制造商，同時也是氫泵產品種類最全的企業(yè)，連續(xù)多年位列氫燃料電池氫循環(huán)部件出貨量榜首。東德實業(yè)是國內外唯一一家在試驗臺架真正用氫氣帶載運行20000多小時的廠家，DQ系列燃料電池氫循環(huán)泵可覆蓋燃料電池系統(tǒng)10-150kW。
空壓機方面，東德實業(yè)DK系列空壓機產品適用燃料電池系統(tǒng)功率覆蓋5——300kW。其離心式空壓機已在多家企業(yè)實現(xiàn)批量供貨，同時已研發(fā)出帶能量回收的膨脹機，已在市場頭部客戶展開測試。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)顯示，東德實業(yè)位列2021年中國企業(yè)氫燃料電池空壓機市場規(guī)模TOP3。
加氫站隔膜壓縮機方面，目前，東德實業(yè)推出的加氫站隔膜壓縮機為45MPa和90MPa兩款產品，其中45MPa加氫站隔膜壓縮機已實現(xiàn)批量供貨，同時90MPa隔膜壓縮機已在小批量試制階段，各項性能實驗正在有序進行中。
氫氣充裝壓縮機方面，加上本次發(fā)布的DZ35-1500充裝隔膜壓縮機組，東德實業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)排氣壓力22-35MPa，輸出流量200-1500Nm³ /h的氫氣隔膜式充裝壓縮機系列產品矩陣。
“東德實業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展，在產品的多元化與質量上實現(xiàn)了全面提升，這離不開氫能產業(yè)朋友的認可與支持。展望未來，東德實業(yè)將著手建設行業(yè)內最大的氫能核心裝備及 BOP核心部件制造基地，向更高目標沖刺。” 東德實業(yè)總裁邢子義表示。
