中國儲能網(wǎng)訊：燃料電池空壓機市場正發(fā)生新變化！一方面，隨著入駐空壓機領(lǐng)域企業(yè)不斷增多，市場集中度開始有所下滑；另一方面，技術(shù)層面，受燃料電池向多元化拓展影響，空壓機企業(yè)亦在拓展產(chǎn)品應(yīng)用場景來尋找增量市場，尤其針對大功率，幾乎是集體涌向膨脹機，有人將2023年稱為膨脹機元年。
空壓機市場都涌現(xiàn)了哪些新勢力？這讓原有的市場格局具體發(fā)生了怎樣的變化？膨脹機為什么如此受歡迎，這一新技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用目前處在了什么階段，何時有望規(guī)?；瘧?yīng)用？本文將對這些問題逐一展開解答：
空壓機市場新變化
空壓機是燃料電池系統(tǒng)的“肺”，重要性不言而喻。連續(xù)幾年，在國家推進燃料電池發(fā)展的大環(huán)境下，國內(nèi)空壓機出貨量整體呈快速遞增，不過自去年以來，這種市場狀態(tài)開始有所變化。
高工氫電產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2022年國內(nèi)氫燃料電池空壓機出貨量超萬臺，與2021年相比，增幅并不大。具體原因主要是受疫情，前年年底多數(shù)企業(yè)大量囤貨，為2022年批量裝機做準備，但2022年由于疫情及政策落地緩慢，囤貨未能及時消化，繼而影響了全年的出貨量。
雖然空壓機市場蛋糕未能增大，進駐這一領(lǐng)域的企業(yè)卻仍在增多。資料顯示，金靈通、西菱動力、中原內(nèi)配等新勢力在加速布局國內(nèi)空壓機市場。濰柴動力聯(lián)合瑞士飛速集團正在推進國產(chǎn)化空壓機的設(shè)計。外資品牌也在搶占國內(nèi)市場份額，施賓德斯已進入國內(nèi)市場，空壓機產(chǎn)品覆蓋2kW~30kW的輸入功率，能夠匹配10kW~180kW系統(tǒng)。
多重因素疊加讓國內(nèi)空壓機市場出現(xiàn)兩大顯著特點：
其一，市場競爭更加激烈，企業(yè)之間陷入嚴重的內(nèi)卷。據(jù)悉，不少廠家為了搶得訂單都已打出了產(chǎn)品售價倒掛的底牌。
“以材料價格出售，讓成本倒掛50%，這在空壓機行業(yè)都快成為一種常態(tài)?！币晃豢諌簷C從業(yè)人員告訴高工氫電，即便是如此，空壓機企業(yè)要獲得訂單也并不容易，因為空壓機要獲得客戶認可的難度越來越大，空壓機企業(yè)增多讓系統(tǒng)廠家選擇的空間大了。行業(yè)內(nèi)卷現(xiàn)象已經(jīng)浮現(xiàn)。
其二，原來市場高度集中的局面開始有所松動。長時間以來，金士頓和勢加透博是國內(nèi)燃料電池空壓機產(chǎn)品的主要供應(yīng)商，兩家企業(yè)市場份額高達90%以上。最新市場調(diào)研顯示，目前兩大企業(yè)的市占率仍占主要份額，但隨著更多企業(yè)搶食市場份額，原來高度集中的市場格局開始有所改變。
“行業(yè)仍處于產(chǎn)業(yè)化初期，市場對于新參與者的接納度仍比較強，競爭格局必然會在‘集中-分散-再集中’的過程循環(huán)往復(fù)，新涌入空壓機賽道的企業(yè)加速了這種循環(huán)，正逐步讓市場從原來的‘集中’走向暫時的‘分散’?！绷硪晃豢諌簷C企業(yè)相關(guān)負責(zé)人觀察表示。
2023年市場將增長1.5倍？
雖然空壓機市場在去年無明顯增幅，且企業(yè)之間競爭愈發(fā)激烈，不過他們對2023年的空壓機市場卻普遍較為樂觀，一致認為市場出貨量有一定增長，甚至有的預(yù)測將在2022年基礎(chǔ)上能實現(xiàn)1.5-2倍的增幅。
原因主要有：其一，燃料電池的應(yīng)用場景在拓寬，企業(yè)著力在固定發(fā)電、物流車輛、公交車輛、非道路車輛、重卡等場景展開布局，這將為空壓機產(chǎn)品帶來新機會；其二，各大整車廠陸續(xù)推出氫能乘用車型，并通過上線網(wǎng)約車平臺或與地方政府合作等方式開展了示范推廣，這對空壓機來說是新增量市場。
從目前情況看，多家企業(yè)已在新的增量市場展開深度布局。比如華澗新能源，公司產(chǎn)品應(yīng)用場景已包括固定電站、物流車輛、公交車輛、非道路車輛、重卡等，在不同領(lǐng)域都得到了實際應(yīng)用。
其他包括毅合捷、海德韋爾、東德實業(yè)，以及前面提到的施賓德斯，也在均開發(fā)適用于多種場景的產(chǎn)品。
“這種空壓機的多元化探索，在技術(shù)上難度并不大，因為邊界條件不一樣，所以有難有易，需要做一個開發(fā)工作，但這并不是跨越式的區(qū)別，反而可以平攤研發(fā)成本，進而幫助客戶降低成本。”海德韋爾相關(guān)負責(zé)人告訴高工氫電。
集體涌向膨脹機應(yīng)用背后
眾所周知，當(dāng)前燃料電池持續(xù)向大功率方向邁進，而發(fā)展的掣肘之一就是BOP的匹配問題。在空壓機方面，為滿足系統(tǒng)功率增大同時有更低寄生功耗的需求，空壓機企業(yè)一致將目光鎖定在了膨脹機（帶能量回收的）空壓機上，并且在實際操作上，目前已經(jīng)從以前的“說”與“看”，變成了切實地“做”。
膨脹機空壓機是利用渦輪膨脹做功的原理，把電堆排氣中的一部分能量加以回收利用，從而降低空壓機對于電源功率的需求。膨脹機路線對系統(tǒng)及整車有顯著經(jīng)濟性。測算顯示，如果在150kW的系統(tǒng)中，實際電堆要180kW，因為有寄生功耗，其中空壓機要占據(jù)80%的能量消耗，約為24kW（兩級壓縮），如果使用膨脹機產(chǎn)品進行能量回收，空壓機本身的功耗降8kW到16kW，效率可提高33%，150kW的系統(tǒng)就可以少加幾十片的堆片，按4000元/kW計算，可以節(jié)省3.2萬元，遠遠覆蓋超過了空壓機本身的成本。
國內(nèi)空壓機企業(yè)中，金士頓、勢加透博、海德韋爾、華澗能源、毅合捷、東德實業(yè)、蜂巢蔚領(lǐng)等均已推出膨脹機空壓機。包括施賓德斯，也正在對膨脹機空壓機進行研發(fā)驗證。
其中海德韋爾的膨脹機從去年7月份開始給不同客戶送樣，已提供幾十臺樣機。產(chǎn)品在客戶的系統(tǒng)上測試的最高整機效率達到了108%，超出了客戶的預(yù)期，并且在客戶的系統(tǒng)上已經(jīng)經(jīng)歷了8個多月的各種試驗。華澗能源帶可變截面的具有能量回收的空壓機有適用于80kW-160kW系統(tǒng)的WIFCC16EXP，和適用于160kW-240kW系統(tǒng)的IFCC24EXP。
毅合捷已經(jīng)研發(fā)出帶膨脹機的空壓機產(chǎn)品，分別是適配80kW-120kW系統(tǒng)的FCTC20，和適配100kW -160kW系統(tǒng)的FCTC30，目前在測試裝車。東德實業(yè)帶有能量回收功能的空壓機，已在頭部企業(yè)配合測試，產(chǎn)品采用單級壓縮+單級膨脹技術(shù)方案，膨脹端采用鈦合金材料，提高抗水蝕性能，體積同比傳統(tǒng)雙級離心壓縮機下降10%，重量下降13%，空壓機功耗同比可節(jié)省20%-30%，有效降低燃料電池系統(tǒng)氫耗。
雖然空壓機企業(yè)紛紛在膨脹機上發(fā)力且普遍走到了客戶測試階段，值得注意的是，目前這一類產(chǎn)品在市場上尚無規(guī)?；茝V。主要原因在于系統(tǒng)廠家采用膨脹機的積極性還不高：
一方面，燃料電池的系統(tǒng)功率越大，膨脹機的節(jié)能效果越明顯。120kW以下的系統(tǒng)大都是用兩級壓縮空壓機，為了幾千瓦的功耗降低，要重新設(shè)計系統(tǒng)并進行驗證，這讓系統(tǒng)廠商的積極性不大；
另一方面，系統(tǒng)廠家對膨脹機的可靠性、使用壽命還有一些擔(dān)憂，在沒有充分測試驗證的情況下，通常不敢輕易嘗試，包括對氧氣空氣路的液態(tài)水的分離效率是否能夠達到100%，還有擔(dān)心。
此外，在應(yīng)用層面，由于系統(tǒng)最大補貼功率上限是110 kW，所以多數(shù)企業(yè)都卡著這條線來推產(chǎn)品，如此用戶可以把購置成本降到最低。如果是150kW的產(chǎn)品，多出來的40kW沒有補貼，意味著多16萬元的成本（按照4000元/kW測算），用戶的經(jīng)濟賬就算不過來。
但是需求決定路線，場景定義產(chǎn)品。隨著大功率示范應(yīng)用需求逐步增多，膨脹機的經(jīng)濟優(yōu)勢進一步凸顯，其有望在不久的將來成為市場的寵兒。是時，在新的技術(shù)戰(zhàn)場上，空壓機市場的格局或又將重新被書寫。
