最近，在2022世界新能源汽车大会上，中国氢能联盟会员单位纷纷携产品参展。氢能与燃料电池汽车商业化议题再次引起广泛关注，这对同为会员单位的中国航天科技集团有限公司六院101所来说是绝对的良机。

经过半个世纪的技术积累，101所攻破多项关键核心技术，把氢能源的应用场景从探索太空拓展到国民经济主战场，使液氢在交通、储能、发电等领域前景广阔，成为新世纪加速我国清洁能源低碳转型的利器。

道道管线，铺设发展之路

“液氢、液氧从不远处的液氢工厂，通过管线直接输送到试车台上，为发动机提供动力。”在六院101所最具代表性的地点——火箭发动机试车台前，氢能业务首席专家刘玉涛介绍，长征五号、长征七号等新一代运载火箭的发动机都在这里开展过试车试验。

101所是国内最早进行航天氢能利用技术研究的机构。上世纪中叶，101所自主建设了一套小型国产氢液化设备，满足了中国航天发展初期对液氢的刚性需求。

1966年，在北京郊区云岗的低温研究室，中国航天人生产出第一批工业规模的液氢燃料，支撑火箭发动机研制试验工作，并在此后助力长征系列多型火箭出征太空。

面向21世纪，他们从国外进口先进的氢液化设备，在应用中汲取经验、提升能力，不断完善液氢生产制造能力。

而如今，101所已经形成液氢工厂产业链，实现生产、存储、应用的闭环：通过电解水制取氢气，气氢转化为液氢后，或送入管道就地消耗，或送入储氢罐储存起来，再经由公路、铁路运输到其他地方。

抱团制冷，攻克关键技术

在101所的氢液化设备调试工厂里，矗立着一个高4米多、直径3米多的银色圆柱体金属装置，氢气通过管道输送到装置内。经过7级换热逐级降温后，零下253摄氏度的液氢从另一侧管道流出。

“这是我们俗称的‘冷箱’，冷箱里有透平膨胀机、板翅式换热器、低温吸附器、正仲氢转化器等核心设备，这些设备集成在一起抱团制冷，每天能生产至少2吨的液氢。”六院航天氢能科技有限公司副总经理张震介绍。

随着氢能源的大规模利用，液氢更加适用于储存和运输。作为国内唯一的液氧液氢火箭发动机试验中心，液氢规模化生产正是101所的强项。

其中，正仲氢催化转化技术对液氢生产至关重要，101所自主研发的正仲氢转化器可以产出仲氢含量高达97.4%的液氢，有效减少液氢的蒸发损失。

作为国内液氢产能和用量最大的单位，101所攻克了一系列技术难题，实现了氢膨胀机、液氢泵、液氢阀门等关键设备的国产化制造，并掌握了成熟的氢液化系统设计流程和制造工艺。

去年9月，在浙江省科技厅的支持下，101所与浙能集团联合申报浙江省重点研发项目“大型国产氢气液化关键技术和装备研究”。项目取得的系列成果拥有自主知识产权，填补了我国在该领域的空白。

布局未来，下好变革先手棋

瞄准产业发展，氢能利用需要翻越成本较高这座“大山”，才能实现商业化落地，飞入寻常百姓家。

今年4月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，勾勒出培育发展氢能产业的路线图。这进一步激发了市场信心，国企、民企纷纷加入到氢能产业链条中。

101所展厅陈列的一块沙盘描绘出该所氢能基础设施的一体化解决方案，包括液氢制取、储运、加氢站、氢能利用和装备检测五大板块，涵盖了氢能产业链的上、中、下游。101所的全流程方案和技术优势吸引了全国各地的伙伴前来调研。

在氢液化生产领域，101所研制的我国首台吨级以上氦膨胀制冷的氢液化系统按计划顺利投产运行，成功实现工业化吨级量产。而更大规模的氢膨胀制冷的氢液化设备正在开发中。目前，101所正在开展大型液氢球罐的研发工作，以进一步提升储运能力。

在氢能应用领域，101所与国内有关单位联合开展研制攻关，以液氢燃料为动力的重型卡车、大客车正在开展各项试验。与中石化等公司合作推广的液氢加氢站，为今后大范围开展氢能应用做出典型示范。

“随着全球能源市场的变革和发展，氢能迎来了它的历史机遇期。”张震认为，随着氢能开发利用技术不断成熟，在“双碳”的时代大背景下，氢能发展前景将更加广阔。（胡蓝月）