從北京到中山，經(jīng)過十多天的長途“奔波”，標有“5噸/天氫液化系統(tǒng)”字樣的龐然大物于6月3日成功運抵中山先進低溫技術(shù)研究院（以下簡稱“中山低溫院”）。這標志著，全國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)5噸/天氫液化系統(tǒng)成功落地中山，并進入示范運行階段。

“大國重器”中山造

6月6日，記者走進中山低溫院系統(tǒng)實驗車間，看到一臺乳白色的柱狀大型裝置安靜地橫臥在敞亮的車間里?！耙郧笆?.5噸立式的裝置，目前這個5噸的是國內(nèi)最大的，如果是立式會做得非常高，不方便運輸，但使用臥式結(jié)構(gòu)，需要有更多的技術(shù)突破。”中山低溫院科研技術(shù)部副部長湯建成博士興奮地介紹說。

這臺設(shè)備可謂是“中山元素”滿滿，是中山造的“大國重器”。湯建成介紹，這臺氫液化系統(tǒng)的誕生，背后凝聚了無數(shù)科研人員的智慧與汗水。該設(shè)備由中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所（以下簡稱“中科院理化所”）與中山低溫院強強聯(lián)手，共同攻克了大型氫液化器的核心技術(shù)難題。在國家戰(zhàn)略需求和科技前沿的指引下，項目團隊歷經(jīng)數(shù)年潛心研究，終于打破了國外技術(shù)的壟斷，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氫液化系統(tǒng)。

中山低溫院、中科富海是中科院理化所在中山布局的科研和生產(chǎn)制造機構(gòu)。事實上，2023年3月，由中科院理化所和中山低溫院研發(fā)設(shè)計、中科富海參與生產(chǎn)制造的5噸/天氫液化器大型臥式冷箱成功下線，標志著國內(nèi)首次突破了大型氫液化裝置的關(guān)鍵技術(shù)。歷經(jīng)一年，2024年3月，這臺5噸/天氫液化系統(tǒng)在北京航天試驗技術(shù)研究所順利通過滿負荷測試，并通過了專家現(xiàn)場測試。
該裝置系統(tǒng)滿負荷穩(wěn)定運行時間8.5小時、低負荷穩(wěn)定運行時間73小時。在滿負荷運行條件下，氫氣液化率約5.17噸/天，其液氫產(chǎn)品中的仲氫含量高達98.66%，遠優(yōu)于航天發(fā)射場液氫推進劑的驗收標準。這一佳績的取得，不僅驗證了系統(tǒng)的優(yōu)異性能，也為其未來的廣泛應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

重大創(chuàng)新平臺引領(lǐng)中山高質(zhì)量發(fā)展

湯建成提到，氫化器制冷其實有很多種技術(shù)方案。值得一提的是，該系統(tǒng)采用的氦制冷循環(huán)技術(shù)，相較于美國30噸/天裝置使用的氫制冷循環(huán)技術(shù)不同，具有無臨氫動部件、更安全的特點。這一技術(shù)創(chuàng)新，不僅提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也為氫能的大規(guī)模應(yīng)用提供了更為可靠的保障。

這一成果得到了中國科學(xué)院關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅（C類）先導(dǎo)專項 “大型低溫制冷機及提氦工程示范”的支持，是該專項百萬方/年提氦工程之外的另一系統(tǒng)級重大產(chǎn)出。另外，該系統(tǒng)的單臺產(chǎn)量、系統(tǒng)能效比等關(guān)鍵性能指標均達到國際領(lǐng)先水平，這意味著我國在大型氫液化裝備制造方面已具備與國際先進水平同臺競技的實力。

如今，該系統(tǒng)落地中山，并進入示范運行階段，實現(xiàn)了低溫科學(xué)領(lǐng)域“產(chǎn)學(xué)研用”一體化的典范。中國科學(xué)院作為國家戰(zhàn)略科技力量，負責(zé)裝備的研制，中山低溫院則負責(zé)引入裝置、落地示范。中山低溫院副院長王少剛表示，他們將以此次示范運行為契機，繼續(xù)深化技術(shù)創(chuàng)新，推動氫液化技術(shù)的優(yōu)化與迭代，努力提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和能效比，以滿足市場的不斷增長需求。展望未來，中山先進低溫技術(shù)研究院還將積極整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，形成完整的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈，通過國際合作與交流，提升我國氫液化技術(shù)的國際影響力。