第十四屆中國國際航空航天博覽會于11月8日在廣東省珠海市舉行,中國航天科技集團(tuán)第六研究院(航天六院)研制開發(fā)的28項航天液體動力技術(shù)創(chuàng)新成果精彩亮相。
本次參與布展的成果是六院近年來廣受社會和國內(nèi)外市場關(guān)注的明星產(chǎn)品,充分展示航天六院在航天液體動力領(lǐng)域的最新科技成果,包括在宇航展區(qū)展示4項成果,防務(wù)展區(qū)1項,冬奧展區(qū)3項,航天技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用展區(qū)展示成果等多達(dá)20項。
航天六院是我國第一個固體火箭發(fā)動機研制生產(chǎn)基地。其中101所作為國內(nèi)最早進(jìn)行航天氫能利用技術(shù)研究的機構(gòu),從上世紀(jì)60年代起便從事液氫生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)研究,建成國內(nèi)唯一的氫氧火箭發(fā)動機試驗基地,為我國長征五號系列運載火箭芯一級氫氧發(fā)動機、長征三號甲系列運載火箭上面級氫氧發(fā)動機為代表的新一代載人運載火箭提供研制試驗保障,助推北斗導(dǎo)航、火星探測、空間站建造等一個個國家重大航天工程順利實施。近年來,101所通過技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,承擔(dān)了多項國家氫能源領(lǐng)域相關(guān)課題研究工作,攻破多項關(guān)鍵核心技術(shù),從支撐深空探測無毒無污染,到服務(wù)國計民生綠色新能源,為構(gòu)建現(xiàn)代能源體系、兌現(xiàn)“雙碳”承諾,矢志不渝,貢獻(xiàn)航天智慧和方案。
謀篇布局,國產(chǎn)氫液化系統(tǒng)戰(zhàn)力初顯
2017年,101所強化戰(zhàn)略引領(lǐng),規(guī)劃氫能發(fā)展路徑,憑借完整的液氫生產(chǎn)和高壓氫裝備開發(fā)基礎(chǔ),組建氫能技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊,重點開展氫液化領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。團(tuán)隊歷時400多個日日夜夜,圍繞“高效大功率氦膨脹制冷的氫液化技術(shù)”攻克多項技術(shù)難關(guān),研制的我國首套基于氦膨脹制冷循環(huán)的噸級氫液化系統(tǒng)于2021年9月調(diào)試成功,填補國內(nèi)專業(yè)空白。
2022年,中國航天再迎發(fā)射高峰年,空間站建設(shè)進(jìn)入決戰(zhàn)決勝階段,101所型號科研生產(chǎn)任務(wù)迎來歷史新高。從長征五號兩型氫氧發(fā)動機一天兩試,到新一代載人運載火箭三級氫氧發(fā)動機一天三次長程試驗,101所試驗?zāi)芰Τ掷m(xù)提升。作為我國液氫產(chǎn)能和用量最大的單位,101所為有力助推型號工作高質(zhì)量落地,在推動試驗流程再造和智能化試驗單元建設(shè)的同時,持續(xù)提高液氫生產(chǎn)的管控水平,以2022年9月生產(chǎn)1400立方液氫,刷新了單月產(chǎn)量的歷史記錄。此外,自2021年9月我國首套2噸/天氦膨脹制冷氫液化系統(tǒng)調(diào)試成功以來,為考核設(shè)備可靠性,四次啟動運行,最長運行時間和穩(wěn)定運行時間,各項指標(biāo)處于先進(jìn)水平,有力支撐了我國航天高密度發(fā)射任務(wù)的需求。
氫能新賽道,液氫加氫站重拳出擊
氫氣具有來源廣、熱值高、零排放等特點,這些特點使氫氣從眾多新能源行列中脫穎而出,吸引了社會的廣泛關(guān)注。在北京2022冬奧會開幕式上,由101所參與研制的世界首套氫燃料高壓火炬“飛揚”,用微微之火點亮了冬奧,實現(xiàn)了冬奧會歷史上火炬的零碳排放,也由此拉開了我國氫時代大幕。今年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,明確氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點方向,是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新的增長點,也勾勒出培育發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的路線圖。
相較于氣氫,液氫的高儲運密度,高運輸效率,在規(guī)?;瘧?yīng)用方面有著更為顯著的優(yōu)勢。101所瞄準(zhǔn)液氫產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,提早布局,科學(xué)謀劃。2019年建成我國首個液態(tài)儲氫加氫測試平臺,與清華大學(xué)、北汽集團(tuán)等單位合作聯(lián)合研制了我國首臺液氫重卡,研制完成的我國首套車載液氫供氣系統(tǒng)搭載整車試行成功。101所還設(shè)立了國家級氫能裝備試驗中心,開展振動、跌落、沖擊、爆破、火燒等試驗,建成我國首個氫液化裝備和透平膨脹機測試平臺。2021年4月,作為主要起草單位參與編寫的GB/T40045-2021《氫能汽車用燃料 液氫》、GB/T40061-2021《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、GB/T40060-2021《液氫貯存和運輸技術(shù)要求》三項液氫國家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布,為氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供重要標(biāo)準(zhǔn)支撐。
2021年底,101所還建成了我國首座液氫加氫站。據(jù)運載試驗技術(shù)事業(yè)部研發(fā)中心主任高婉麗介紹,“該站位于浙江平湖市櫻花小鎮(zhèn),整站占地面積2000平米,設(shè)有一套14立方米的液氫儲罐,兩套90兆帕的高壓儲氫瓶,一套35兆帕液驅(qū)壓縮機以及一臺35兆帕的雙槍加氫機,可滿足多輛氫燃料電池加注需求,日加氫量最大可達(dá)1000公斤,也是國內(nèi)首座液氫、油、電綜合功能服務(wù)站。”作為集液氫制、儲、運、供、用于一體的最佳研究與應(yīng)用平臺,101所還研制生產(chǎn)了液氫加氫槍、液氫截止閥、液氫調(diào)節(jié)閥等核心設(shè)備,研發(fā)了40尺液氫罐箱,正在開展大型液氫球罐的研發(fā)工作,加氫站總承能力顯著提升。
從中國航天運載火箭到世界首套氫燃料高壓火炬“飛揚”再到氫液化工藝全息展示沙盤即將亮相珠海航展,101所作為中國液氫行業(yè)的開拓者、引領(lǐng)者、標(biāo)準(zhǔn)制定者,始終保持“先發(fā)優(yōu)勢”,搶抓機遇,加快自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化步伐。在“雙碳”目標(biāo)下,101所將勇?lián)教鞆妵姑掷m(xù)將航天氫能技術(shù)向國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化應(yīng)用,積極為我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)航天智慧、航天力量和航天解決方案,推動我國氫能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
原標(biāo)題:中國航天氫能發(fā)展已獲加速度