99.9999%！日本发布低成本超高纯氢气提纯装置

维克·2025-04-17

4月15日，日本大分工业高等学校分拆出来的创业公司Ultra-High Purity Inc.宣布，已经开发出UHP-VASABM250101的原型机，该装置用于精炼纯度超过99.9999%的超高纯度氢气。预计该技术将应用于半导体、医疗保健、移动出行和火箭等广泛的工业领域。

“UHP-VASABM250101”由该公司与太阳工矿株式会社、东海理化株式会社共同开发，每分钟可产出10升氢气，纯度超过99.9999%，超过了氢动力汽车加注标准（99.97%）。

该公司表示，该产品是将其专有技术“VASA-UHP”和氢气分离核心模块“VASA模块”与太阳工矿的钒合金膜和东海理化的损伤检测系统相结合而成功开发的。

“UHP-VASABM250101”的优势在于其钒合金膜技术，比传统的钯膜更具优势。氢气渗透系数是竞争产品的7.5倍以上（450℃时为1.2，350℃时为9.1），即使在较低温度下也能高效分离氢气。

从材料成本来看，钒合金（90日元/克，约4.6人民币/克）比稀有金属钯（2815日元/克，约145人民币/克）便宜97%。

核心技术对比

变压吸附（PSA）：主流技术，适用于大规模提纯（如炼油厂尾气回收），成本低但能耗较高。

膜分离：高效分离小分子杂质（如 H₂/CO₂），但膜材料（如钯合金）成本高昂，多用于电子级高纯氢生产。

低温精馏：通过深冷分离实现超高纯度（如液氢提纯），但设备投资大，适合航天、半导体等高端场景。

99.9999%超高纯氢气应用领域拓展

半导体制造：支撑2nm制程芯片生产，功率半导体良率提升关键

医疗健康：应用于手术环境净化及器官保存系统

航天动力：研发环保型氢火箭推进系统

能源转型：推动加氢站小型化（体积缩减40%）和燃料电池汽车FCV普及

全球主要竞争者分析

1）国外企业：

Air Products（美国）：在高纯度氢气提纯领域拥有数十年经验。其变压吸附（PSA）技术和膜分离工艺广泛应用于半导体制造、燃料电池加氢站等场景。其为半导体工厂提供的高纯氢纯度可达99.9999%以上**。**

Linde Engineering（德国）：低温精馏技术和吸附纯化工艺在电子级氢气生产中占据主导地位。其为台积电等半导体企业定制的高纯氢系统可将杂质控制在ppb 级，满足最新低纳米以下制程的严苛要求。

法液空（法国）：集成PSA+膜分离复合工艺，工业级解决方案

三菱重工（日本）：通过催化氧化 + 吸附集成工艺实现氢气深度提纯，其技术已应用于日本川崎重工的全球首艘液氢运输船（Suiso Frontier）。

晓星Hyosung（韩国）：提纯一体化方案

2）中国企业

航天科技集团：航天科技集团六院北京航天试验技术研究所、航天氢能科技有限公司联合研制5吨/天氢液化冷箱，设计能耗小于12.1千瓦时每千克、液氢纯度大于99.999%。

2024年5月，航天科技集团有限公司一院航天工程首台套工业氢深度纯化和痕量除杂装置中试成功，经过进一步提纯，装置出口氢气实测纯度达到99.9996%。

中国科学院理化技术研究所：2024年3月8日，研究所承担研制的中国科学院先导专项任务“5吨/天级大型氢液化系统”在北京通过测试验收。该项目由中科院理化所联合中科富海公司共同研发、设计并集成制造。该台氢液化器6月成功运抵中山先进低温技术研究院，由中山低温院负责引进及后续的落地示范工作。

中科清能：与利源集团、未势能源合作建设的中国首个百吨级液氢能源供应基地2025年1月开工，项目建成后年产液氢2.3万吨，液氢纯度达99.9999%。中科清能已推出首台1吨/天的氢液化装备。

国富氢能：2025年2月，10吨/天液氢工厂试运行前获专家评审。公司与国能内蒙古电力蒙西新能源有限公司签署了内蒙古风光制氢一体化项目的合作开发协议。项目完成后，将实现年产3万吨液氢的规模，首期年产量便可达6600吨液氢。

东方氢能：2025年1月，携手一汽解放汽车有限公司、攀枝花钒钛高新技术产业开发区管理委员会等多家单位，共同打造国内首个液氢应用示范区。

河北海航石化：2024年1月称采用变压吸附分离法制氢，可高效提纯氢气和生产液氢，将氢气纯度提升到99.9999%。

佳安氢源：自主研发的MDP® 燃料氢气高效纯化技术通过多级吸附 + 催化脱氧工艺，将工业副产氢提存，实现氢气纯度达到99.9999%。

亚联氢能：变压吸附（PSA）+ 膜分离联合工艺在航天领域表现突出，为西昌卫星发射中心提供的液氢原料纯度达99.9999%。

中海油：2024年9月4日，由中国海油气电集团执行的国际首例长距离跨洋液氢运输示范工程在欧洲启动。示范项目采用液氮二次保冷形式的ISO（国际标准化组织）标准罐式集装箱装载液氢。