氢气循环泵市场规模迅速增长，已基本实现国产化?| 未来能源创投风向标
作者：华方圆；编辑：张麟
人们通常将电堆形容为氢燃料电池的“心脏”，氢气为“血液”，那么用于推动氢气循环反应的氢气循环泵就是“强心肌”或“起搏器”了，其主要功能是通过连接电堆氢气端的入口与出口，在电堆内部建立一个较为稳定的氢气流量。
这个循环流可以相对独立于电堆的氢气消耗量，藉此改善电堆内氢气的流量与压力分布的均匀性，避免发生局部缺氢的情况。同时，其还有辅助排水或加湿的功能，减少氢气吹扫排放量。
氢气循环泵存在的目的是提高氢气利用效率和系统安全。为了提高燃料电池的反应效率，减少燃料电池在加速时的反应时间，燃料电池的氢气供给量通常会大于氢气的理论消耗量，如果不做氢气循环而将这些过量供应的氢气直接随尾气排放，会造成氢气的大量浪费，同时，大量未反应的氢气直接经尾排口排放至大气会造成极大的高浓度排氢隐患。
相比于普通气泵，氢气循环泵需要达到良好的密封性能、低震动噪音、低温冷启动、涉氢安全性、EMC抗电磁干扰、耐腐蚀性等要求。
表：氢气循环泵的基本要求 来源：网络
从产品类型上看，氢气循环泵分为爪式、涡旋式、罗茨式、离心式等结构类型。其中，爪式循环泵具有无油、可靠性好、效率高、输出压力高等优点，但国内虽有较为成熟的产品，但型线仍存在尖点或不光滑点，易磨损变形；加工方面对转子型线与转子、转子与泵腔之间间隙要求较高，加工较难完成。
涡旋式循环泵通过浮动式涡旋压缩技术，产生精细的力平衡，是动定涡旋之间的摩擦损失最小化，提高了产品的压缩效率、稳定性、可靠性及使用寿命，减小了使用成本，同时动定涡旋的无顶密封结构，避免了污染问题。罗茨式循环泵主要靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作用来移动气体而实现抽气，具有较宽压强范围内有较大抽速、快速启动、无油、结构紧凑、运转维护费用低等优点，同时，由于罗茨泵大流量、噪音高的特点，常用于物流、重卡等载货汽车。离心式循环泵靠一个或几个叶轮旋转时产生的离心力完成介质输送，具有体积小、功耗低、效率高等特点。
当前，氢气循环泵从技术方向上有机械式循环泵和喷射泵两种路线。机械式循环泵具有主动可调节、快速响应和较宽的工作区间等优势，但由于具有高速运转部件，存在故障率高、密封差、难以实现无油防爆、价格昂贵等问题。喷射泵采用储氢压力势能，通过射流负压引射未反应氢气实现氢气循环，无运转部件，具有可靠性高、密封良好等优势，但在技术上仍存在一些需要重点突破的难题。
在目前国内氢循环市场上，氢气循环泵占据主流地位，2021年市场份额超过90%。未来，氢循环系统的发展将会以高紧凑性、低能耗、无污染为目标，因此包含引射泵的氢循环系统将会是未来的发展方向。
2021年氢循环部件产品类型分布 ?数据来源：高工产研氢电研究所（GGII）
在目前的国内市场上，氢气循环泵的国产化程度较高。2020年以前，国内氢气循环泵约90%的市场份额主要由德国普旭占据。2020年以后我国氢循环系统市场逐步实现国产替代，国产氢气循环泵技术达到国际领先水平且价格显著低于进口产品，普旭已经基本退出国内市场。
本文将对氢气循环泵的国内供应商进行梳理，以期从发展历程、市场地位、产业布局、融资情况等方面对供应商进行简要分析。
东德实业
东德实业成立于2017年5月，专注于燃料电池核心部件（氢气循环系统、空气压缩机等）、氢能装备（加氢站机组、撬装机组等）研发、生产、销售及氢能产业的工程服务，由冰轮海卓氢能技术研究院孵化。东德实业从2020年开始大批量供货燃料电池氢气循环泵，目前是国内最大的氢循环系统制造商，市场占有率70%以上，同时也是氢泵产品种类最全的企业。
东德实业在氢气循环泵方面已具备完全自主知识产权，申请专利达50余项，发表氢气循环泵相关论文4篇，其中2篇SCI论文，填补了国内相关领域空白。东德实业的产品广泛应用于氢燃料电池车及相关配套设施，另外还可用于大、中、小型发电领域，无人驾驶及军工领域。客户数量达80多家，包括亿华通、上海重塑、国家电投、潍柴、国鸿、爱德曼、国富氢能等国内头部企业，同时业务范围已覆盖国外，包括PLUG POWER和巴拉德等。资本方面，东德实业在2022年6月获得A轮融资，投资方包括上市公司冰轮环境、金浦投资、涌铧投资。
瑞驱科技
瑞驱科技成立于2016年4月，主要面向新能源电动汽车行业研发和生产车载电驱动产品，主要产品包括新能源汽车电动涡旋压缩机、氢燃料电池氢气循环泵、氢燃料电池动力系统多合一控制器。瑞驱科技从2017年开始与上汽前瞻事业部联合开发氢气循环泵，2019年实现量产，2020年出货量达到1000多台，在国内氢气循环泵领域占据主流市场份额。
瑞驱科技在华东、华南、重庆这三个核心示范区进行了产业布局，客户包含捷氢科技、国鸿氢能、新源动力、重塑科技、东方氢能、国电投氢能、康明斯、氢蓝时代等一批头部燃料电池企业。资本方面，瑞驱科技已于2022年9月完成B轮融资，投资方包括宏升投资、鹏晨投资、沃赋资本。
浙江宏昇
浙江宏昇成立于2012年6月，专业从事氢能FCV燃料电池汽车零部件、氢喷射器、加热排氢阀、泄压阀、红外加氢通讯模块、供氢/回氢总成、后处理模块、温度压力传感器及其它零部件的生产，更专注于燃料电池汽车氢系统的开发及氢系统难题的解决方案，是一家集研发、生产、销售、服务于一体的企业。浙江宏昇研发的氢气循环泵已更新至第五代，具备小功率、大流量等特点，受到了使用客户的广泛认可。作为氢循环部件专业供应商，浙江宏昇系列产品已成功服务于上汽集团、宇通客车、北京亿华通、国家电投等国内知名企业。
艾尔航空
艾尔航空成立于2016年12月，致力于燃料电池系统关键零部件泵阀类的研发、设计和生产，主要产品包括致力于氢气循环泵、高压电子水泵、加热排氢阀等。艾尔航空拥有氢循环泵、控制阀等多项专利技术，核心技术团队具有10年以上燃料电池系统零部件开发经验，研制的爪式氢气循环泵于2020年实现批量生产和销售，是国内氢气循环泵主要供应商之一。
思科涡旋
思科涡旋成立于2010年12月，主要从事高性能涡旋压缩机与真空泵的研发、生产、销售和服务，是由美籍华裔著名压缩机专家倪诗茂博士创办的中美合资企业。思科涡旋是世界主要的涡卷技术创新中心之一，在美国芝加哥的研发中心已有22年的历史，拥有多项原创性发明专利，是开发涡旋式氢气循环泵的典型企业。思科涡旋于2020年进入东风汽车供应商名单，除东风以外，产品也供应给国内其他系统集成商。
杰锋汽车动力
杰锋汽车动力成立于2005年8月，是一家中美合资企业，主要业务范围包括汽车进排气系统、发动机关键零部件（VVT调相器&电磁阀）、变速箱关键零部件、燃料电池进气系统关键零件的设计、研发和制造。燃料电池零部件方面，杰锋汽车动力自主研发了燃料电池空压机、尾排消声器、氢气循环泵、密封阀等产品，其中罗茨式空压机、尾排消声器已经为国内主要氢燃料电池系统厂家提供产品配套服务。
雪人股份
雪人股份成立于2000年3月，2011年12月于深交所中小板挂牌上市，主要从事压缩机及机组、余热回收膨胀发电机组、氢燃料电池空气压缩机、磁悬浮离心压缩机、工商业制冰设备及制冰系统的研发、生产和销售，是全球制冰设备制造行业领先企业。雪人股份从2015年开始全方位布局燃料电池产业，目前已向多家车企小批量供应氢燃料电池动力系统及系统核心零部件（空压机、氢气循环泵），合作伙伴包括厦门金龙、厦门金旅等车企。
未势能源
未势能源成立于2019年4月，长城控股集团氢能战略主体，主要从事氢燃料电池产品研发、生产及销售，产品覆盖氢燃料电池系统及燃料电池电堆、膜电极、空压机、氢循环系统，储氢系统及70MPa储氢瓶、瓶阀、减压阀等关键零部件。未势能源整合了长城控股集团旗下上海燃料电池汽车动力系统有限公司、“XEV”项目等资源，通过构建氢电平台（HE）、电堆平台（HS）、储氢平台（HP）三大核心技术平台，形成自主研发能力和产品供应能力。资本方面，未势能源于2021年12月宣布完成A轮融资，总融资额9亿元，投后估值超40亿元，由国投招商、人保资本联合领投；同时已同步启动B轮融资计划，IPO合规工作也在稳步推进中。
琦睿电池科技
琦睿电池科技成立于2020年10月，专注于氢燃料电池发动机、仿真系统及相关关键零部件自主研发及产业化。目前，琦睿电池科技氢能事业部核心产品有燃料电池仿真系统、燃料电池增湿器、燃料电池离子过滤器、燃料电池水气分离器、燃料电池引射器、燃料电池空压机、燃料电池氢气循环泵等。琦睿电池科技拥有多件氢气循环泵技术专利，自主研发出无油涡旋式氢气循环泵。
恒友机电
恒友机电始建于1988年，主要从事电动、油动工具制造，产品领域涉及植筋加固、石材钻孔、开槽拆除、大型破碎等。在燃料电池领域，恒友机电与中国压缩机研究所共同开发空气压缩机、氢循环泵、水泵等产品，已建成年产1万套的先进生产线和完善的品控体系，并与上海重塑科技、武汉雄韬股份、中氢科技、浙江氢途科技、明天氢能、武汉喜玛拉雅光电等燃料电池系统厂家，以及中通客车、南京金龙、武汉开沃、中植客车、上海申龙、佛山飞驰等整车企业实现配套。
伯肯节能
伯肯节能成立于2005年3月，2015年3月在新三板挂牌上市。公司业务领域主要涉及天然气汽车供气系统、CNG/LNG加气站设备、气体增压设备、燃气发电设备及分布式能源工程,以及燃料电池供氢系统技术。伯肯节能于2004年与清华大学合作配套完成氢燃料电池大客车的氢供应系统，2007年开始与上汽合作进行燃料电池氢供应系统的研究、开发及商用车和乘用车的小批量生产、装配、配套工作，2010年成为上汽集团的“上汽新能源战略合作伙伴”，自此一直与上汽集团在新能源汽车领域持续开展密切合作。
华熵能源
华熵能源成立于2018年9月，主要从事氢燃料电池辅助系统（BOP系统）零部件的研发与生产，主要产品包括DC/DC、空压机、氢气循环泵、增湿器等。华熵能源是国内最早布局BOP全产业链的企业之一，现阶段核心产品为无油动压空气轴承离心式空压机，其推出的创新性产品并联回氢泵也将成为后续大批量生产以及贡献营收的主要产品，客户群体包括中国中车、上汽、奇瑞万达、一汽、申沃客车、南京金龙、山西宇航等整车企业。资本方面，2021年华熵能源获得800万人民币战略投资，投资方为上市公司瀚叶股份。
广顺新能源
广顺新能源成立于2010年12月，是一家集高端精密无油自润滑流体动力机械核心部件及智能控制系统的设计、制造、销售和服务为一体的高新技术企业，目前主要生产新能源燃料电池系统专用关键零部件燃料电池专用空气压缩机、新能源商用车无油电动空压机、氢气循环泵等。广顺新能源起家于医用设备研发，从2009年开始涉足燃料电池领域，与中科院大连化学物理研究所、燃料电池国家工程技术研究中心、清华大学等研究机构及高校进行合作研究。目前，广顺新能源已向上汽集团、长江EV、五龙客车、中通、宇通、五洲龙等多家整车厂供应零部件产品。
据统计，2021年中国企业燃料电池氢循环部件市场规模为1.60亿元，同比上年增长256%。从国内企业出货市场来看，国内市场规模占比91.66%，其余为国外市场出货。从市场集中度看，氢循环部件仍呈现头部集中现象，但整体来看市场参与企业数量不断提升。前五企业市场规模集中度CR5为98.52%，较上年下降1.48%；而前三企业市场集中度CR3为92.97%，较上年上升1.25%。
2019-2021年氢循环部件市场集中度 ?数据来源：高工产研氢电研究所（GGII）
总体来看，目前国内氢气循环泵市场处于迅速增长阶段，而国产企业已占据市场的主导地位，在氢燃料电池核心部件中，氢气循环泵的国产替代程度位于前列。伴随着能源结构调整的不断推进，氢气循环泵的市场空间继续扩大，国内优秀供应商的竞争优势也将不断提升。
2022年11月29日，未来能源创投新风向大会将会正式举办，欢迎大家扫描下方二维码进行报名参会。同时可以进群提前了解更多大会相关信息。
大会信息
更多活动信息及行业详情，请关注微信公众号“数字时氪”（微信 ID ：digital36kr），期待您的到来。
