北京2021年12月30日 /美通社/ -- 12月29日，國家能源集團北京低碳清潔能源研究院（以下簡稱低碳院）35兆帕快速加氫機正式入選國家能源局2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備項目名單，已在張家口、佛山等地區進行示范應用。

為持續推進能源領域首臺（套）重大技術裝備示范應用，加快能源重大技術裝備創新，切實保障關鍵技術裝備產業鏈供應鏈安全，國家能源局組織了2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備申報及評定工作。經組織專家評審和復核，70余項技術裝備成功入選國家能源局2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備項目清單。

低碳院研發的35兆帕快速加氫機技術是基于氫氣溫升精確預測，通過環境參數精準感知，實現了自適應快速加注，在“不超壓、不超溫、不過充”的安全前提下，可以實現物流車最快3分鐘、大巴車最快5分鐘加滿，使得加氫站加注能力提高20%以上，顯著降低加氫站運維成本。2020年9月，低碳院由此研發的35兆帕快速加氫機獲得國內首個國際認證。

低碳院開發的快速加氫機技術已應用在9座加氫站，連續無故障加氫6萬余次，累計加氫超過300噸，標志著低碳院氫氣加注技術成熟與完善。該項技術突破了35兆帕大容量、高安全、快速氫氣加注的技術難題，實現了加氫機關鍵設備及零部件國產化。此次低碳院35兆帕快速加氫機技術成功入選國家能源局2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備項目清單，將進一步推動35兆帕快速加氫機的商業化應用，對促進我國氫能產業高質量發展具有重要意義。

此次測試包括故障測試、基于氫燃料協議的加注測試（含儲氫系統體積測量、加注表選擇正確性測試、升壓速率控制精確度、非通訊完整加注程序、壓力公差范圍等）。測試結果表明低碳院70MPa加氫機符合《SAE J2601-2020 Fueling Protocols for Light Duty Gaseous Hydrogen Surface Vehicles》《SAE J2601-2-2014 Fueling Protocols for Gaseous Hydrogen Powered Heavy Duty Vehicles》《ANSI/CSA HGV4.3-2016 Test methods for hydrogen fueling parameter evaluation》三項國際標準相關要求。此前，低碳院開發的35MPa加氫機已獲得相關國際認證。本次成功認證，也是國內70MPa加氫機首次取得相關國際認證。同時，該技術也將服務于2022北京冬奧會，標志著低碳院氫氣技術加注的成熟與完善，已躋身國際行業領先水平。

低碳院氫能技術開發團隊，聚焦于氫能供應鏈核心裝備技術的開發。涵蓋電解制氫裝備技術、燃料電池汽車用氫氣定向純化技術、氫氣品質管控技術、低能耗大容量加氫站用壓縮機技術、35MPa/70MPa加氫站及加氫機技術、高效液氫加氫站技術。所開發的35MPa/70MPa加氫機可實現物流車最快3分鐘，大巴車最快5分鐘加滿。截至目前，低碳院開發的加氫站和加氫機技術已服務于國內9個商業化加氫站。

在實地測試條件下，低碳院北美中心開創性的基于潛浸泵的液氫加氫站為SARTA公司的10輛氫燃料電池大巴車和5輛氫燃料電池中巴車共加氫118次，累計氫氣量3700公斤。其中單日液氫泵運行11.5小時，一桿加氫槍完成52次連續加注，總計1322公斤氫氣，車載儲罐平均填充度達到98.5%。大巴車加注數量、加氫槍加注速度、車載儲罐加滿程度都超過了之前的世界紀錄（兩桿加氫槍在8小時內完成了30輛大巴車加注，車載儲罐填充度低于90%）。該技術的單泵平均加氫速度可達到4公斤/分鐘，這已超過美國能源部為加氫站設定的2030年速度目標（雙泵在8分鐘內加注60公斤氫氣）。

現有液氫加氫站使用外置泵將高壓氫氣輸送到車輛。在低碳院北美中心開發的加氫系統中，泵被浸沒在液氫儲罐中，保持恒溫。這種獨特配置極大地提高熱效率、增加可靠性、減少維護成本。加氫過程中采用一種利用液氫作為冷源的獨特工藝，可完全取代機械制冷系統并預冷氫氣，不僅可提高加注速度，而且實現了即時啟動、直接加注，無限制連續加氫。通過簡化設計和提高熱效率，該加氫技術與現有加氫站技術相比，設備成本和運營成本各低30%、蒸發損失低50%、系統能耗低90%、維護成本低75%。液氫泵單泵加氫速度達到240公斤/小時，日加氫量達到2噸（相比之下，目前氣氫加氫速度最高為100公斤/小時，日加氫量最高為1噸）。

SARTA實地加氫演示證明，低碳院北美中心此項開創性的液氫加氫技術在保證有液氫供應的條件下，可實現安全、高效、大容量、無限制的連續加注，其性能達到了世界領先水平，完全有能力為大型燃料電池車隊提供快速、滿裝、無間斷的加氫服務，并有望在不久的將來實現氫燃料與汽柴油平價。低碳院將率先在北美地區推動該項技術的商業化，積累運營經驗并進行產品迭代；待國內液氫民用成熟時，將助力國家能源集團引領中國巨大的氫能市場，聚焦于公交大巴、物流叉車、中重型卡車等領域的加氫需求。（作者：李先明 顧佑宗 程繼紅）

作為入黨近19年的老黨員，劉慶華同志始終不忘初心、牢記使命，把儲能領域技術研發的攻堅克難作為檢驗黨性的考場。自2013年加入低碳院，劉慶華同志從一名基層工程師做起，努力奮進，恪盡職守，現為創新儲能技術部經理，他時刻牢記自己是一名共產黨員，以模范帶頭作用影響和帶動周圍的同事，得到領導和同事的認可，被國家能源集團黨組表彰為“2017年度優秀黨員”。

劉慶華同志愛崗敬業，敢于創新，具有高度的事業心和責任感，帶領團隊刻苦攻關，成功開發了新型低成本液流電池儲能技術，掌握了自主知識產權儲能核心技術，成功開展了技術示范驗證并推動產業化落地。劉慶華同志先后主持國家自然科學基金1項，參與科技部重點專項、國家能源集團重大科技創新等項目6項，主持和參與儲能技術示范項目3項，申請中國和PCT國際專利46項，授權19項，發表研究論文60 余篇，Elsevier出版聯合署名專著1部，會議報告30余次。劉慶華同志帶領的團隊獲得外部儲能行業同仁的認可，榮獲“2021儲能技術創新典范TOP10”獎項，“2020年度中國儲能產業最佳前沿儲能技術創新獎”等多項儲能行業重要獎項。此外，業內同仁推薦他為中國化工學會《儲能科學與技術》雜志編委、國家能源局能源行業液流電池標委會委員。

此次劉慶華同志的當選，是國務院國資委、國家能源集團和低碳院對他及其團隊工作所取得豐碩成果的充分肯定，同時也激勵著低碳院全體干部職工勇于奉獻、攻堅克難，為國家能源集團創建具有全球競爭力的世界一流示范企業貢獻更多的力量。

72小時標定結果表明，每噸催化劑每小時的產油量大于0.14噸，油品的總選擇性超過了90%，副產品甲烷的選擇性小于6%。技術主產品為高熔點的費托蠟，蠟在油品中占比超過75%，粗蠟產品的滴熔點超過110攝氏度。

根據中試結果，采用低碳院開發的固定床鈷基費托合成技術，每生產1噸油品合成氣原料的消耗量小于5700標準立方米，且油品中大于75%的產品為高熔點的費托蠟。目前市場上國產70號蠟售價超過7500元/噸，進口105號蠟售價超過15000元/噸，即使在當前的低油價下，低碳院固定床鈷基技術的經濟性依然突出。低碳院固定床鈷基費托技術產出的高熔點粗蠟可高收率地分離出105號和115號等高端蠟，具有較高的經濟價值，在我國高端蠟產品市場上具有很強的競爭力。

上圖為用低碳院固定床鈷基費托合成技術產出的蠟產品制成的。該種蠟的主要成分是飽和直鏈烷烴混合物，具有熔點高（>110攝氏度，即高熔點蠟）、白度好、硬度大、異構烷烴含量少、芳香烴含量極低等特點。高熔點蠟穩定性高、熔融粘度低、堅硬耐磨，可用于亮光蠟、紡織助劑、熱熔膠、油墨、涂料、塑料加工、食品、醫藥及化妝品等領域。比如在塑料加工領域，在聚烯烴成型加工過程中，高熔點費托蠟的添加可大幅提高產率并降低反應溫度。此外，很多高端PVC管材中均需加入少量的高熔點蠟，以提高制品表面光澤，并同時使管材更容易成型與加工，更重要的是高熔點蠟的加入可以提高管材的熱穩定性，延長其室外使用壽命。

低碳院鈷基費托技術團隊經過5年的技術攻關，成功開發了以高熔點蠟為主產品的固定床鈷基費托合成技術，關鍵指標均達到了國際先進水平。固定床鈷基費托技術的成功開拓了煤制高附加值化工產品的新技術路線，對我國煤炭清潔、高效、高附加值利用具有重大的意義，將進一步提升我國在煤間接液化技術領域的綜合水平，增強煤間接液化技術在煤化工領域的競爭力。