中國航天科技集團有限公司六院101所研制的我國首套自主知識產權的基于氦膨脹制冷循環(huán)的氫液化系統(tǒng)，于2021年9月9日16：18分在航天101所調試成功，產出液氫，仲氫含量97.4%。該套系統(tǒng)研制歷時400多天，包括透平膨脹機、控制系統(tǒng)、壓縮機、正仲氫轉化器等核心設備在內的90%以上的設備完全采用國產，填補了我國自主知識產權的液氫規(guī)?；a方面的空白，不僅在保障運載火箭燃料供給方面有重要的戰(zhàn)略意義，同時為我國氫能產業(yè)氫的規(guī)?；瘍?、運提供了自主可控的技術和裝備基礎，具有里程碑式意義。
目前，該系統(tǒng)已按計劃順利完成自動停機復溫程序，累計連續(xù)穩(wěn)定生產液氫35個小時，生產液氫35.55m³，額定工況透平膨脹機效率達80%，完成了變工況和自動調節(jié)考核，設計液氫產量為1.7噸/天，實測滿負荷工況產量為2.3噸/天。
調試期間，航天六院院長王萬軍及院辦公室、綜合規(guī)劃部、經營管理部等部門領導和我所所長王成剛、黨委書記李亞裕、科技委主任曲勝、常務副所長楊思鋒等領導現場指導，我所氫能業(yè)務首席專家劉玉濤也在現場給予技術指導。
航天101所氫液化團隊傳承航天人特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關、特別能奉獻的精神，披星戴月，歷時400多個日夜，項目團隊成員幾乎全年無休假。基于航天在液氫領域60年的運行維護使用方面的技術和裝備基礎，經過幾十次的討論、修正、驗證，逐一攻克并驗證了高效緊湊型中等規(guī)模氫液化冷箱結構設計與集成、高效正仲氫轉化、先進的自動控制邏輯和控制系統(tǒng)開發(fā)集成、核心設備高速旋轉機械透平膨脹機設計研制、真空復雜環(huán)境下抗干擾精密溫度測量采集、高精度仲氫分析化驗關鍵裝備的設計研制、液氫自動轉注以及氫液化系統(tǒng)變工況自動調節(jié)與故障報警自動安全防護等多項關鍵技術。期間得到了北京市、集團公司、六院和浙能集團的大力支持，與國內相關單位集智攻關，尤其是透平膨脹機等核心設備的設計與研制得到了國內相關企業(yè)和高校的全力支持。航天人的使命擔當、拼搏與堅守加上合作單位的鼎力配合和付出，與眾多一線奮斗者的心血、汗水交織在一起，在零下253℃那一刻停下，凝結成了液氫。這份榮耀，不止屬于101所，不止屬于中國航天，也屬于所有關心我國深低溫液化技術發(fā)展和為氫液化裝備國產化進程付出努力的所有人。
航天101所已基本完成我國商用市場兩個氫液化系統(tǒng)集成建設項目，也是目前我國商用市場僅有的兩個已調試成功的氫液化系統(tǒng)項目。依托液氫的制備、儲存、運輸、供給等核心技術，航天101所圍繞氫能基礎設施領域，還開發(fā)了航天科技集團首套標準化模塊式加氫站，研制建設了我國首座液態(tài)儲氫加氫站，研制開發(fā)了我國首套重型車輛用車載液氫供氣系統(tǒng)，建立了我國首個氫液化透平膨脹機測試平臺，建成了我國第一個70MPa高壓儲氫氣瓶檢測平臺，完成國內首例車載液氫瓶火燒和爆破試驗，為氫能產業(yè)的發(fā)展提供了強有力的支撐。
近兩年101所累計爭取科技部、北京市等各類氫能課題10余項，累計獲得氫能領域相關課題經費和商務合同3億元。尤其是2019年，101所首次作為牽頭單位，成功申請了科技部國家重點研發(fā)計劃5.5項目，彰顯了航天101所強大的技術優(yōu)勢和預期產業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。
航天101所將認真貫徹落實習近平總書記在科學家座談會上關于“我們必須走出適合國情的創(chuàng)新路子，特別是要把原始創(chuàng)新能力提升擺在更加突出的位置，努力實現更多‘從0到1’的突破”的講話精神，秉承科技強國的理念，“不忘航天報國初心，牢記航天強國使命”，做好“從0到1”基礎研究和原始創(chuàng)新的同時，做好“從1到100”的應用研究，為我國“碳達峰”、“碳中和”以及早日實現中華民族偉大復興的目標做出應有的貢獻。
來源：北京航天試驗技術研究所
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