從北京到中山，經(jīng)過(guò)十多天的長(zhǎng)途“奔波”，標(biāo)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(yùn)抵中山先進(jìn)低溫技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“中山低溫院”）。這標(biāo)志著，全國(guó)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)5噸/天氫液化系統(tǒng)成功落地中山，并進(jìn)入示范運(yùn)行階段。

“大國(guó)重器”中山造

6月6日，記者走進(jìn)中山低溫院系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)車間，看到一臺(tái)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(gè)5噸的是國(guó)內(nèi)最大的，如果是立式會(huì)做得非常高，不方便運(yùn)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(zhǎng)湯建成博士興奮地介紹說(shuō)。

這臺(tái)設(shè)備可謂是“中山元素”滿滿，是中山造的“大國(guó)重器”。湯建成介紹，這臺(tái)氫液化系統(tǒng)的誕生，背后凝聚了無(wú)數(shù)科研人員的智慧與汗水。該設(shè)備由中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱“中科院理化所”）與中山低溫院強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，共同攻克了大型氫液化器的核心技術(shù)難題。在國(guó)家戰(zhàn)略需求和科技前沿的指引下，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)年潛心研究，終于打破了國(guó)外技術(shù)的壟斷，研發(fā)出具有自主知識(shí)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(jī)構(gòu)。事實(shí)上，2023年3月，由中科院理化所和中山低溫院研發(fā)設(shè)計(jì)、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(biāo)志著國(guó)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(tái)5噸/天氫液化系統(tǒng)在北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所順利通過(guò)滿負(fù)荷測(cè)試，并通過(guò)了專家現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。
該裝置系統(tǒng)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間8.5小時(shí)、低負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間73小時(shí)。在滿負(fù)荷運(yùn)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(dá)98.66%，遠(yuǎn)優(yōu)于航天發(fā)射場(chǎng)液氫推進(jìn)劑的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。這一佳績(jī)的取得，不僅驗(yàn)證了系統(tǒng)的優(yōu)異性能，也為其未來(lái)的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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

湯建成提到，氫化器制冷其實(shí)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(guó)30噸/天裝置使用的氫制冷循環(huán)技術(shù)不同，具有無(wú)臨氫動(dòng)部件、更安全的特點(diǎn)。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(guó)科學(xué)院關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)（C類）先導(dǎo)專項(xiàng) “大型低溫制冷機(jī)及提氦工程示范”的支持，是該專項(xiàng)百萬(wàn)方/年提氦工程之外的另一系統(tǒng)級(jí)重大產(chǎn)出。另外，該系統(tǒng)的單臺(tái)產(chǎn)量、系統(tǒng)能效比等關(guān)鍵性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，這意味著我國(guó)在大型氫液化裝備制造方面已具備與國(guó)際先進(jìn)水平同臺(tái)競(jìng)技的實(shí)力。

如今，該系統(tǒng)落地中山，并進(jìn)入示范運(yùn)行階段，實(shí)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(guó)科學(xué)院作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，負(fù)責(zé)裝備的研制，中山低溫院則負(fù)責(zé)引入裝置、落地示范。中山低溫院副院長(zhǎng)王少剛表示，他們將以此次示范運(yùn)行為契機(jī)，繼續(xù)深化技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)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(chǎng)的不斷增長(zhǎng)需求。展望未來(lái)，中山先進(jìn)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(guò)國(guó)際合作與交流，提升我國(guó)氫液化技術(shù)的國(guó)際影響力。