赵芸 徐兆琦
依托强大的材料研究技术力量和深厚底蕴,中国船舶集团有限公司第七二五研究所深耕能源储运装备产业领域,通过研发氢能源技术,陆续推出高压气瓶、管束式集装箱和储气瓶组等产品,在船海工程、航天工程、半导体、氢能源储气等领域得到了广泛应用。
“谁家‘科技’暗飞声,散入春风满洛城。”8月23日,当中国船舶集团有限公司2024年国企开放日活动来到最后一站——古都洛阳,在中国船舶集团旗下七二五所的能源储运装备生产车间内,一个看似平平无奇的储氢高压气瓶以一招“缩骨神功”,引爆了在场10多位主流媒体记者的热情。
“这么硬的特种钢,居然可以在5分钟内收缩到这么微小的口径?!”一位记者朋友发出惊叹。
“是的,这样的‘神功’根本不需要人工发力,全部自动化完成。”七二五所中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司的一位专家介绍。
一位记者感慨地说:“这项氢能源技术的广泛应用是实现我国‘双碳’目标的重要途径,是真正的绿色科技!应该大力宣传普及。”
作为一家船舶材料研究所,七二五所依托自身强大的技术力量和深厚底蕴,深耕能源储运装备产业领域,通过研发氢能源技术,陆续推出高压气瓶、管束式集装箱和储气瓶组等产品,在船海工程、航天工程、半导体、氢能源储气等领域得到了广泛应用。
能源充电宝得“氢”应手
近年来,国家有关部门密集出台了一系列有关储能的利好政策,进一步明确了新型储能的发展目标,推动了储能行业的快速发展。国家发展改革委员会、国家能源局于2022年印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。
业内人士指出,当前,我国加快推进绿色低碳转型发展和能源结构优化,中央企业对水电、风电、光伏等清洁能源发电的投资力度不断加大。但是,风电、光伏都是“看天吃饭”“极热无风”“极寒无光”,其发电具有波动性、间歇性。随着未来清洁能源大规模、高比例应用,再加上煤电面临转型、新增装机规模趋小,为了确保电力供应的可持续性,储能行业迎来发展风口。其中,氢能产业因为其绿色零碳的优势被业内看好,继而推动了氢储能的发展。
当前,随着我国氢能应用快速发展,氢能源发展进入一个快速增长阶段。目前,全球氢气储运主要有三种路径:高压气态储氢、低温液态储氢,以及固态储氢(物理吸附和化学氢化物)。我国储氢行业发展的主流是高压气态储氢,大部分加氢站都采用高压储氢技术。
业内人士表示,储能的作用可以通俗理解为“充电宝”,谁掌握了氢气储运技术,谁就掌握了绿色能源的“流量密码”。
七二五所双瑞特装总经理李德雨表示,作为氢能产业的关键装备,高压储氢瓶组承担着氢气储存任务,是将氢气从工业产品转化为能源的关键一环,其批量生产及应用是氢能源实现大规模工业应用的必要前提。
为了做好充“氢”宝,助力我国氢能源发展,七二五所积极开展氢气储运产品的研发工作,建立了储氢气瓶产品生产线,突破大壁厚钢管旋压、热处理工艺以及防氢脆等关键技术,先后开发了20兆帕(MPa)氢气管束集装箱、加氢站用50MPa储氢瓶组等,开发的新型储氢瓶组具有超高压、抗氢脆等特点,已在多家加氢站实际应用并安全稳定运行,解决了氢能源领域的应用安全性及经济性问题,对实现“双碳”目标具有重大意义。
七二五所双瑞风电总经理史俊虎透露,在35MPa储氢气瓶的技术基础上,双瑞风电持续开展创新,当前70MPa储氢气瓶技术已经成熟。未来,该公司将加快推动新产品进入市场,推动氢能产业提速发展。
“旋压”神功业内领先
“大家看到的这个特种钢,可以接受25~40MPa的压强。现在我们要给大家展示的是全自动化特种钢的旋压过程。”在生产车间,记者们亲眼见证了普通特种钢管变成高纯气体气瓶的神奇时刻。
4分钟高温加热、5分钟高速旋压,很快,一个正常口径的特种钢管就变成了可承受高压的球面封头。
“在1180摄氏度的高温下,我们可以把直径385毫米~660毫米的特种钢管,变成两端为球面封头的无缝高压气瓶。接着我们再往里面充入高压、洁净气体,这个球面封头可以在超高压强下,确保‘密不透气’。” 七二五所专家介绍,这一技术属于业内领先。
依托在材料工艺研究和金属加工领域的技术优势,七二五所双瑞特装突破高精度旋压成型、洁净内表面处理、大容积气瓶安全评价等技术,解决了大容量氢气储运与小分子气体密封问题,在能源储运装备产业领域跳出了自己的“舞步”。
目前,七二五所双瑞特装开发的“镜面级”气瓶内表面研磨技术处于行业领先水平,在此基础上开发的柔性耐蚀镀层技术则进一步提升了内表面的耐蚀性。七二五所双瑞特装能源储运装备开发部部长刘高博介绍,表面处理新技术新工艺的应用,可以进一步拓展气瓶产品的领域空间。目前,该产品可以应用于航天发射领域洁净气体储运和电子气体储运。
据了解,为了满足航天发射场大规模的高纯氮气和氦气的储运需求,七二五所双瑞特装研制了航天发射场用35MPa高纯氦气集装箱和大容积45MPa气瓶车。上述产品具有大容积、轻量化的特点,解决了高纯气体在发射场的洁净气体高压储运技术难题,目前已经在多个国家重点发射任务中成功应用,该公司也成为航天发射领域高压洁净气体储运装备的关键供应商。
在电子气体储运领域,七二五所双瑞特装紧抓高纯特种气体储运市场发展机遇,不断提升产品技术指标,重点关注产品的密封性、安全性,为客户提供安全、经济的气体储运产品,研制的高纯气体集装箱在电子气体储运市场得到广泛应用,解决了工业高纯气体粉化、堵塞等难题,有效支持了我国半导体和芯片行业的发展。



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