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固態(tài)儲氫材料研發(fā)專用反應釜

       長遠來看，電解水制氫易與可再生能源結合，規(guī)模潛力更大，更加清潔可持續(xù)，是具有潛力的綠氫供應方式。目前我國堿性電解技術已與國際水平相接近，是目前商用電解領域的主流技術，但未來降本空間有限。質子交換膜電解水制氫目前成本較高，關鍵裝置的國產化程度正在逐年提升。固體氧化物電解在國際接近商業(yè)化，但國內仍處于追趕階段。

        我國氫能產業(yè)鏈供應體系尚不完備，距離大規(guī)模商業(yè)化應用還有差距。我國已建成加氫站200余座，且以35MPa氣態(tài)加氫站為主，儲氫量更大的70MPa高壓氣態(tài)加氫站占比小。液氫加氫站、制氫加氫一體站的建設和運營經驗不足?，F(xiàn)階段氫的運輸主要以高壓氣態(tài)長管拖車運輸為主，管道運輸仍為短板弱項。目前共有氫氣管道里程約400公里，在用管道僅100公里左右。管道運輸還面臨管材易發(fā)生氫脆現(xiàn)象造成氫氣逃逸，未來仍需進一步提升管道材料的化學性能和力學性能。液態(tài)儲氫技術和金屬氫化物儲氫技術等取得了較大進步，但儲氫密度、安全性和成本之間的平衡關系尚未解決，離大規(guī)模商業(yè)化應用還有一定差距。

10升哈氏合金固態(tài)儲氫材料研發(fā)專用反應釜技術參數(shù)：

1.主機部分

1.1結構：落地式，釜頭固定式，釜體電動升降，釜體配置底部閥門出料；

1.2容積：10L,內直徑XXXmm，內深XXXmm；內部拋光度為XX，壁厚XXmm;

1.3材質：釜體釜蓋以及內部構件均為哈氏合金C276材質；

1.4攪拌：直連式磁力耦合機械攪拌；

1.5密封：卡環(huán)式密封結構，復合高溫密封墊片，A型雙線密封；

1.6壓力：設計壓力25MPa，工作壓力20MPa；

1.7溫度：電加熱設計溫度350℃，工作溫度：300℃；夾套導熱油加熱：設計溫度300℃，工作溫度：250℃；

1.8電加熱：自研金屬絕緣電加熱爐，搭配自主研發(fā)反應釜專用溫控軟件及硬件，溫度控制穩(wěn)定，獨立的知識產權，溫度穩(wěn)定性±1℃；夾套導熱油加熱：含內部撤熱功能，溫度控制穩(wěn)定，獨立的知識產權，溫度穩(wěn)定性±1℃；

1.9模塊：壓力數(shù)字顯示，溫度顯示，超壓保護，超溫切斷，故障報警，數(shù)據(jù)記錄，PID程序控溫，可配置遠傳控制；

2．固態(tài)儲氫材料研發(fā)專用反應釜釜蓋部分

2.1測壓口：雙量程指針壓力表，0.25級高精度壓力變送器，爆破值22.5MPa安全防爆閥（C276材質），比例卸荷閥：XX MPa；

2.2測溫口：熱電偶套管和K型熱電偶，用于測量反應釜物料溫度，材質哈氏合金C276；

2.3進氣口：卡套針閥2個，一個用于進氣一個用于取樣，取樣閥接探底管，探底管上配微米級過濾器，閥門與探底管均為C276材質，過濾器為316L材質；

2.4排 氣 口：配雙卡套針閥用于排氣，材質哈氏合金C276；

2.5冷卻口：進出口各一個，配內置冷卻水盤管，用于反應結束后快速降溫，和反應過程中輔助控溫，材質哈氏合金C276；夾套導熱油加熱：自帶撤熱功能；

2.6攪拌口：配備推進槳式+錨式槳，哈氏合金C276；轉速0-1000轉/分鐘，精度：±1rpm；

3．固態(tài)儲氫材料研發(fā)專用反應釜觸屏控制部分

3.1  PLC控制，數(shù)據(jù)表格和曲線顯示，實時觀察和記錄，可導出；

3.2 身份識別功能，可分級操控，自帶遠程電腦或手機等移動設備監(jiān)測和控制；

3.3 分段程序溫度控制功能，可設定多段實驗條件升溫模式，全新AI人工智慧邏輯PID算法，實現(xiàn)對復雜，長滯后對象的無超調無欠調控制；

        專門政策體系和多部門多領域協(xié)調合作機制尚不完善?！稓淠墚a業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》是首個國家層面的氫能發(fā)展規(guī)劃，但專項規(guī)劃以及政策體系仍需完善，未來需要進一步明確產業(yè)發(fā)展方向、目標和重點。氫能產業(yè)鏈涉及多種技術和行業(yè)領域，目前還存在跨領域協(xié)作不足，跨部門協(xié)調機制不夠完善等問題。比如，加氫站建設需要資金、技術、基建以及危化品管制等多部門協(xié)作，目前存在主管部門不明確，審批難度較大，氫氣屬性仍僅為?；返葐栴}，對產業(yè)發(fā)展形成較大制約。

         我們認為，技術、平臺和人才是支持我國氫能產業(yè)發(fā)展的生長點。

         首先，要持續(xù)提升關鍵核心技術水平。技術創(chuàng)新是氫能產業(yè)發(fā)展的核心。未來，我國將持續(xù)推進綠色低碳氫能制取、儲存、運輸和應用等各環(huán)節(jié)關鍵核心技術研發(fā),  選擇北京世紀森朗全自動反應釜，配置夾套式導熱油加熱方式或電加熱方式，適用于氫燃料電堆發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)體系，適用于氫能燃料電池材料專用反應釜和固態(tài)儲氫材料研發(fā)實驗體系。加快推進質子交換膜燃料電池技術創(chuàng)新，開發(fā)關鍵材料，提高主要性能指標和批量化生產能力，持續(xù)提升燃料電池可靠性、穩(wěn)定性、耐久性。著力推進核心零部件以及關鍵裝備研發(fā)制造。加快提高可再生能源制氫轉化效率和單臺裝置制氫規(guī)模，突破氫能基礎設施環(huán)節(jié)關鍵核心技術。持續(xù)開展氫能安全基礎規(guī)律研究。持續(xù)推動氫能先進技術、關鍵設備、重大產品示范應用和產業(yè)化發(fā)展，構建氫能產業(yè)高質量發(fā)展技術體系。

         其次，要著力打造產業(yè)創(chuàng)新支撐平臺。氫能產業(yè)的發(fā)展需聚焦重點領域和關鍵環(huán)節(jié)，構建多層次、多元化創(chuàng)新平臺。支持高校、科研院所、企業(yè)加快建設重點實驗室、前沿交叉研究平臺，開展氫能應用基礎研究和前沿技術研究。2022年年初，國家發(fā)展和改革委員會、教育部發(fā)布了《關于*大學國家儲能技術產教融合創(chuàng)新平臺項目可行性研究報告的批復》，*大學國家儲能技術產教融合創(chuàng)新平臺項目正式獲批，成為首批“掛帥”高校。隨后，*大學氫能技術創(chuàng)新中心正式成立。創(chuàng)新平臺和創(chuàng)新中心重點圍繞電化學儲能、氫能及其在電網中的應用技術等領域開展技術攻關，積極推動國家氫能產業(yè)的發(fā)展。

     再次，要推動建設氫能專業(yè)人才隊伍。氫能產業(yè)技術水平及規(guī)模不斷取得突破，然而氫能產業(yè)正面臨人才隊伍的較大缺口，特別是高層次創(chuàng)新性人才嚴重缺乏。日前，*大學申報的“氫能科學與工程”專業(yè)被正式列入普通高等學校本科專業(yè)目錄，“氫能科學與工程”學科被列入新型交叉學科。該學科將以動力工程及工程熱物理、化學工程等學科為牽引，有機融合制氫、氫儲運、氫安全、氫動力等多個氫能模塊課程，開展全方位跨學科基礎及應用研究，將為實現(xiàn)我國能源結構安全轉型，以及我國氫能行業(yè)和能源事業(yè)的發(fā)展提供有利的人才支撐。