氢能因来源广泛、清洁无碳，被视为实现交通运输领域大规模深度脱碳的最佳选择。日益增长的燃料电池汽车市场需要一个强大的加氢站网络。大力发展氢燃料电池汽车，基础设施必须要先行。加氢站的数量、加氢便捷性已成为燃料电池汽车产业发展的关键环节。
加氢站由卸氢系统、增压系统、储氢系统和加氢系统组成。卸气系统主要是由运输氢气的长管拖车和卸气柱组成，通过卸气柱将长管拖车上的氢气卸载。在整个加氢站中，最核心的设备是氢气压缩机、高压储氢罐、氢气加注机。其中，氢气压缩机作为实现氢气增压的设备，其性能和耐久性直接决定着加氢站的规模和后期维护成本，是最为关键的核心单体设备，成本约占加氢站建设成本的35%。
加氢站用压缩机主要有隔膜式压缩机、液驱式压缩机以及离子压缩机。现阶段，三种技术路线中隔膜式压缩机和液驱式压缩机应用最多，两者的应用比例大概为7：3。离子压缩机在国内应用案例最少，主要是林德在部分项目中进行示范应用。
三种技术路线各具特点：
隔膜式压缩机之所以成为目前市场应用主流，主要因为隔膜式压缩机具有压缩过程中不受污染、无泄漏，压缩比大，排气压力高等优势，包括其排气量特点，较符合当前阶段加氢站对氢气压缩机的技术要求。目前国内主要的加氢站集成商，基本使用隔膜式压缩机。但从已投入使用的加氢站隔膜式压缩机实际运行情况看，还面临着如下亟待解决的问题：
01.对加氢站工况适应不足，故障率较高
加氢站特有的“频繁启停、冷态开车、带载启停”的工况，导致隔膜式氢气压缩机故障率较高。为尽量减少频繁启停对寿命的影响，不少加氢站需要为隔膜式氢气压缩机增配缓冲罐，增加数万元建设成本，但仍然无法很好解决上述问题。
02.维修便利性较差、维护成本高
隔膜式氢气压缩机结构非常复杂，维修所需的操作空间和工作量较大，维修单件起吊重量超过2.5吨，需要专业吊装工作操作，维修空间四周不能小于2.0m，维修时部分核心零部件（如氢气阀门）仍然依赖进口，成本高，交期长，维护成本高。
03.体积重量大，不利于加氢站灵活布局
隔膜式氢气压缩机撬装尺寸较大，占地面积普遍超过10平方米。从加氢站的规划建设趋势看，在现有加油站基础上升级的综合能源站是一大趋势。较大的占地面积、需要预留较高的维修空间，不利于与加氢站的灵活布局。此外，隔膜式氢气压缩机重量较重，以45MPa-500kg@12h隔膜压缩机为例，主流品牌产品重量在8-10吨，需要专门浇筑地基满足承重及地面平整性要求，增加数十万元建设成本。
04.排量有瓶颈，高压技术成熟度不高
目前国内加氢站建设仍以面向商用车为主，应用比较多的还是45MPa-500kg压缩机，但加氢站对于高压力、大流量的未来需求趋势已经非常明显。在同样的储氢容积下，高压力意味着车辆有更长的续航里程和更优的经济性，数据显示，70MPa氢气比35MPa要多出67%的续航里程。在高压领域，国产化隔膜压缩机技术成熟度和竞争力较差，国外技术成熟度相对较高，国内有成熟应用的90MPa高压氢气压缩机尚不多见。同时，随着氢能商用车渐成规模，加氢站在有限的建设用地上满足大规模车队加注，最佳路径就是增大压缩机的排量。由于加氢站的上述发展趋势，意味高压、大排量将是市场用户对站用压缩机的重要需求。
现有各类站用氢气压缩机各有优劣，但短时间内无法满足高压、大排量、国产化的发展需求。同时，加氢站投建、运营方对于氢气压缩机安全性、可靠性、操作及运维便利性、全生命周期经济性等方面的需求尚未得到充分满足，市场亟待一种兼顾传统隔膜式、液驱式优势的“兼美”型产品出现。
颠覆传统的液驱隔膜式压缩机
上海羿弓氢能科技有限公司将航天级方案降维应用于加氢站用氢气压缩机领域，全球首创的“液驱隔膜式压缩机”，专门针对加氢站应用需求而研发，具备传统隔膜压缩机的保证气体绝对洁净、密封性好、单级压缩比高、散热性能好等优势，同时也兼备液驱活塞式压缩机的适应频繁启停、带载启停、变工况运行、可维修性好（模块化）、可实现灵活串/并联提升排气压力或排量等优势。液驱隔膜式压缩机可适应加氢站的变工况、频繁启停等需求，同时整机模块化设计、占地面积小等方面使其具备较高的经济性。2022年下半年，羿弓氢能液驱隔膜式压缩机推向市场，目前已有包括45MPa、90MPa固定式加氢站、制加氢一体站、移动式加氢站的多个应用案例。
液驱隔膜式氢气压缩机通过液压泵直驱+高频换向阀代替传统的曲柄连杆+活塞、皮带传动，在压缩过程中有效保证气体绝对洁净，单级压缩即可实现大于10的压缩比。产品研制过程中，完成整机5000h寿命试验，在没有更换损耗件的前提下实现了无故障运行远远超过国内外能源行业对设备的试验要求，膜片、阀门经过10000h寿命测试考验。
从加氢站的实际应用看，液驱隔膜式压缩机与传统隔膜式压缩机相比，具有如下优势：
01、可通过驱动、增压单元多级串并联，满足超大排量需求，适应未来大流量加氢站的需求；
02、巧妙的模块化设计，45MPa产品与90MPa产品组件通用性高达90%，只需要更换一个组件，可实现45MPa产品向90MPa升级，满足35MPa加氢站向70MPa加氢站快速升级的需求，大大提升了加氢站投建及运营方的灵活性。
03、完美适应加氢站“频繁启停、冷态开车、带载启停”的特殊工况，可实现无缓冲罐直充，减少加氢站设备投入；
04、模块化设计，尺寸极其紧凑，占地面积、整机体积、重量均仅为传统隔膜式压缩机的50%左右，非常有利于加氢站、制加氢一体站、综合能源站的灵活布局，且不需要额外做地基建设，节约建设成本；
05、整机关键部件如柱塞泵、气阀、膜片、换向阀、溢流阀等，均为自主研发并生产。其中高压柱塞泵技术是国家35项“卡脖子”技术之一，羿弓氢能液驱隔膜式压缩机配置的高压柱塞泵填补了国内空白；高可靠氢气阀门源于核工业领域长寿命、创新设计计算方法、材料选择、加工工艺均为国内领先水平。液驱隔膜式压缩机关键组件完全自主可控，更换便利、运维成本低，大大降低产品全生命周期使用成本。
06、单模块重量不超过0.3顿kg，维修空间四周仅需0.6m；产品巧妙设计自带吊装工具，维保时不需要额外配备吊装设备，仅需1人操作，运维极其便利。
液驱隔膜式压缩机在安全性设计上也有亮眼表现：
整机防爆认证
所有电气元件均满足氢气环境1区防爆等级（GB3836和GB50058），实现整机防爆认证，满足更高级别应用要求。
安全防护装置
在进气/排气路、液压路设置多个安全装置，保证设备不超压。
防呆系统设计
在设计阶段，考虑设备异常状况应对，设置“防呆”方案。可有效预警：膜片破裂、排气温度过高、油温过高、油箱液位过低、振动加剧、火点监测等。
组件安全测试
承压部件的全生产周期质量把控及性能测试；安全阀及压力仪表等核心部件在装配前会接受严格的第三方机构标定校验。
此外，羿弓氢能的液驱隔膜式站用压缩机均配备“羿氢云”数字孪生运维平台，该平台为行业内首歌落地的站用压缩机智能解决方案，包含设备管理、实时数据监控、历史数据查看、事件消息提醒、工单管理等，能够实现压缩机远程控制、无人值守运行以及故障预警，大大提高站用压缩机安全性、保障性、运维便利性。
受益于国家“双碳”目标及氢燃料电池汽车示范城市群政策，国内加氢站建设明显提速，加氢站氢气压缩机也迎来发展快速期。据高工产研氢电研究所（GGII）《2022年中国加氢站市场调研报告》，2021年中国加氢站用氢气压缩机市场规模约为2.1亿元，同比实现翻番。GGII预计，2025年中国加氢站用氢气压缩机市场规模将达到7亿元以上，2021-2025年均复合增长率超过35%。据中国氢能联盟预计，到2050年，中国加氢站存量将达到10000座，年产值也将超过千亿。
对于日益增长的市场需求而言，加氢站氢气压缩机正走在彻底实现国产化的“破局”之路上。“液驱隔膜式”压缩机适应高压大流量的趋势，凭借其高可靠性、高安全性、高经济性、高灵活性、高便利性的显著优势，有望以“黑马”姿态，迅速成为下一代加氢站用压缩机主流产品。
