石化机械抢滩布局未来加氢站
打造全国科技创新高地。围绕氢能、储能、量子信息、生命科学、前沿新材料等未来领域,组织攻关突破,攻克一批“卡脖子”技术,推动关键技术产业化。——省第十二次党代会报告摘要
7月13日,位于武汉市东西湖区的中石化石油机械股份有限公司(以下简称石化机械)氢能装备分公司内,一座占地4000平方米的新厂房建设已进入收尾阶段。“预计8月,生产线就将搬入新厂房。”石化机械氢能装备分公司副经理潘灵永说。
走进附近一座车间,里面摆放着几台蓝白色涂装的机器,面板上的“H2”字样,表明这些机器与氢气有关。
“加氢机、顺序控制盘、液驱式压缩机、金属隔膜式压缩机,这两台是站控系统,都是我们自主研发的。”石化机械氢能装备分公司副总工程师李红一一介绍这些装备,它们是一座加氢站的核心设备。
氢气是氢燃料电池汽车的“粮食”。氢气和空气中的氧能通过燃料电池系统发生电化学反应产生电能,且副产物只有水。而且,加氢和燃油车加油一样方便快捷。正因为有诸多优点,一些国家和地区将氢能视为终极能源,给予巨额投资。如中国石化就计划在“十四五”期间,全国布局1000座加氢站。
擅长制造油气装备的石化机械,为啥做起了氢能设备?
原来,石化机械下属三机分公司有30多年研发制造天然气压缩机的经验,产品性能优异、久经市场检验。天然气压缩机与加氢装备的核心技术有很多相通之处,石化机械便将目光投向了氢能成套装备这个新兴市场,并很快做出了产品实物。
加氢比加油复杂得多。20兆帕氢气运输槽车的氢气,要通过压缩机增压至45兆帕,再注入加氢站储氢瓶组内,然后通过加氢机将氢气加注到氢燃料电池车,使车载储氢罐压力达到35兆帕。压力升降间,为避免高温损害设备,还通过多环节冷却系统保障全过程氢气温度低于135℃。这个过程中,还需要有聪明的“大脑”调度指挥——作为加注过程的指挥中心,站控系统负责控制加注过程的各个工艺流程逻辑,保障安防系统以及监视系统有效运行。
得益于多年研制生产油气装备的技术积累,石化机械产品优势明显。在满足常规35兆帕加氢站需求的45兆帕压缩机投入市场应用的同时,他们在今年年初已经开展满足未来70兆帕加氢站使用的90兆帕压缩机的研制,预计年内完成性能测试,达到市场应用水平。“新厂房中还将建成国内首条氢能压缩机全工况测试线,模拟实际工况下测试产品性能,既能保障出厂产品的安全、可靠,还能为产品性能提升提供测试环境。”潘灵永介绍。
除了可以生产成套设备外,石化机械氢能装备分公司还能为客户提供加氢站的一体化解决方案。去年底,位于青山区的武汉群力综合加能站竣工,该站由石化机械提供全套加氢设备,日加氢能力500公斤,可以满足40余辆氢能公交车的需求,加满一辆车仅需4分钟。
“我们可以根据客户需求配置氢能装备系列产品,制定加氢站成套解决方案,从装备制造到运维保障做到‘一站一策’。”潘灵永说,今年,石化机械氢能装备新产品将陆续交付市场客户。
专家点评
建设面向氢能产业的共性技术平台
氢能、储能、前沿新材料等未来领域是综合性的产业技术,围绕着它们的发展,能够形成很长的产业链条,对地方经济的高质量发展也有着非常重要的意义。
当前,湖北正在努力建设全国构建新发展格局先行区,打造全国科技创新高地,必然要发挥自身优势,攻克一批“卡脖子”技术,推动关键技术产业化。以氢能为例,湖北在氢能产业方面有两大优势。一方面技术研发起步较早,武汉理工大学、武汉大学、中国地质大学等高校科研机构对产业链各方面均有较深入的研究。其次,有武钢、东风等企业,不仅可在上游提供氢气来源,也在实际应用方面具有较大的市场需求,加之近年来多家重量级企业在湖北布局氢能产业,湖北的优势更加突出。
但是,湖北氢能产业仍没有形成完整的产业链。湖北应当强化产业链布局,大力引进或培养相关企业,并建设面向氢能产业的共性技术平台。此外,实践驱动技术,氢能产品需要在实践中进化,建议政府加大引导示范力度,促进产品迭代优化,在与全国同类型企业竞争中持续保持优势。
——武汉理工大学(材料复合新技术国家重点实验室)学科首席教授 唐浩林(彭一苇、孙海涛 、邓紫雯)
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