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摘要：氢气循环系统作为燃料电池系统的关键部件之一，主要功能是将燃料电池电堆内未反应的氢气循环再次利用，借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，并具有辅助排水或加湿的功能，降低氢气吹扫排放量。当前中国的氢气循环系统以氢气循环泵为主流，氢气引射器应用占比正逐年提升。2020年以前，中国氢气循环系统市场主要被以德国普旭为代表的国际企业垄断，2020年以后逐步实现了国产化替代，并诞生了一批重视研发、技术领先的新兴能源科技企业。氢气循环系统产业链的价值集中于中游的氢气循环部件与下游的燃料电池系统，这些领域也是诞生科创板企业的沃土。氢气循环系统市场规模增长迅速，2021年市场规模约1.6亿元，同比上年增长256%。氢气循环部件技术壁垒较高，行业呈头部集中现象，目前的行业参与者可主要分为传统的制冰设备、压缩机、电机、汽车供气系统、配电设备等专用设备制造商与新兴能源科技企业，前者依托机械制造技术经验转型燃料电池关键部件生产，或通过持股新兴能源科技企业进入氢能赛道，后者借势政策东风与氢气循环系统国产化热潮快速占据市场份额，其中东德实业生产制造的氢气循环部件2020、2021年市占率均居行业首位。
1.氢气循环系统行业定义
氢气循环系统作为燃料电池系统的关键部件之一，主要功能是将燃料电池电堆内未反应的氢气循环再次利用，借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，并具有辅助排水或加湿的功能，降低氢气吹扫排放量。氢气循环系统的存在目的是提高氢气利用率，确保系统安全。为了提升燃料电池反应效率，减少加速反应时间，燃料电池的氢气供给量通常大于氢气的理论消耗量，如果不使氢气循环，而将过量供应的氢气直接随尾气排放，会造成能源浪费，同时，大量未反应的氢气直接排放至大气中，将造成极大的高浓度排氢隐患。
2.氢气循环系统行业分类
目前中国的氢气循环系统主要采用氢气循环泵与氢气引射器两大部件，其中氢气循环泵是应用的主流。近年来随着燃料电池系统朝大功率方向不断发展，能够满足大功率系统高流量段流量的氢气循环泵资源稀缺，氢气引射器在下游应用中的占比逐年提升，头部燃料电池厂商大多选择氢气循环泵+氢气引射器的系统方案。
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