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固态储氢材料研发专用反应釜

       长远来看，电(dian)解水制(zhi)氢易(yi)与(yu)可再生能源结(jie)合(he)，规模(mo)潜力更大，更加清洁可持续，是具有潜力的绿氢供(gong)应(ying)方式。目前我国(guo)(guo)碱性电(dian)解技(ji)术已(yi)与(yu)国(guo)(guo)际水平相接(jie)近(jin)，是目前商(shang)用电(dian)解领域(yu)的主流(liu)技(ji)术，但(dan)未(wei)来降本(ben)(ben)空(kong)间有限。质子交(jiao)换(huan)膜电(dian)解水制(zhi)氢目前成本(ben)(ben)较(jiao)高，关键装(zhuang)置的国(guo)(guo)产化(hua)程度(du)正在逐年(nian)提升。固体氧(yang)化(hua)物电(dian)解在国(guo)(guo)际接(jie)近(jin)商(shang)业化(hua)，但(dan)国(guo)(guo)内仍处于追赶阶段。

        我国氢(qing)(qing)(qing)能(neng)产业(ye)(ye)链供应(ying)体系尚(shang)不完(wan)备，距(ju)离(li)大规模(mo)商(shang)业(ye)(ye)化(hua)(hua)应(ying)用(yong)还(hai)(hai)有差距(ju)。我国已建成(cheng)加(jia)氢(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)200余(yu)座，且以35MPa气(qi)态(tai)加(jia)氢(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)为主(zhu)(zhu)，储(chu)氢(qing)(qing)(qing)量更大的(de)70MPa高压气(qi)态(tai)加(jia)氢(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)占比小。液氢(qing)(qing)(qing)加(jia)氢(qing)(qing)(qing)站(zhan)(zhan)、制氢(qing)(qing)(qing)加(jia)氢(qing)(qing)(qing)一体站(zhan)(zhan)的(de)建设和(he)运(yun)营经验不足。现阶(jie)段氢(qing)(qing)(qing)的(de)运(yun)输主(zhu)(zhu)要以高压气(qi)态(tai)长管(guan)拖(tuo)车运(yun)输为主(zhu)(zhu)，管(guan)道运(yun)输仍为短(duan)板弱项。目前(qian)共有氢(qing)(qing)(qing)气(qi)管(guan)道里(li)程约400公(gong)里(li)，在(zai)用(yong)管(guan)道仅100公(gong)里(li)左右。管(guan)道运(yun)输还(hai)(hai)面临管(guan)材易发(fa)生氢(qing)(qing)(qing)脆现象造成(cheng)氢(qing)(qing)(qing)气(qi)逃逸，未(wei)来仍需进一步提升管(guan)道材料的(de)化(hua)(hua)学(xue)性能(neng)和(he)力学(xue)性能(neng)。液态(tai)储(chu)氢(qing)(qing)(qing)技(ji)术和(he)金属氢(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)物(wu)储(chu)氢(qing)(qing)(qing)技(ji)术等(deng)取(qu)得了较大进步，但储(chu)氢(qing)(qing)(qing)密度、安全性和(he)成(cheng)本(ben)之间的(de)平(ping)衡关系尚(shang)未(wei)解(jie)决，离(li)大规模(mo)商(shang)业(ye)(ye)化(hua)(hua)应(ying)用(yong)还(hai)(hai)有一定差距(ju)。

10升哈氏(shi)合金固态储氢材(cai)料研发专用反应釜技术参数：

1.主机部分

1.1结构：落地式，釜头固定式，釜体电动升降，釜体配置底部阀门出料；

1.2容积：10L,内直径XXXmm，内深XXXmm；内部抛光度为XX，壁厚XXmm;

1.3材质：釜体釜盖以及内部构件均为哈氏合金C276材质；

1.4搅拌：直连式磁力耦合机械搅拌；

1.5密封：卡环式密封结构，复合高温密封垫片，A型双线密封；

1.6压力：设计压力25MPa，工作压力20MPa；

1.7温度：电加热设计温度350℃，工作温度：300℃；夹套导热油加热：设计温度300℃，工作温度：250℃；

1.8电加热：自研金属绝缘电加热炉，搭配自主研发反应釜专用温控软件及硬件，温度控制稳定，独立的知识产权，温度稳定性±1℃；夹套导热油加热：含内部撤热功能，温度控制稳定，独立的知识产权，温度稳定性±1℃；

1.9模块：压力数字显示，温度显示，超压保护，超温切断，故障报警，数据记录，PID程序控温，可配置远传控制；

2．固态储氢材料研发(fa)专用反应釜釜盖部(bu)分

2.1测压口：双量程指针压力表，0.25级高精度压力变送器，爆破值22.5MPa安全防爆阀（C276材质），比例卸荷阀：XX MPa；

2.2测温口：热电偶套管和K型热电偶，用于测量反应釜物料温度，材质哈氏合金C276；

2.3进气口：卡套针阀2个，一个用于进气一个用于取样，取样阀接探底管，探底管上配微米级过滤器，阀门与探底管均为C276材质，过滤器为316L材质；

2.4排 气 口：配双卡套针阀用于排气，材质哈氏合金C276；

2.5冷却口：进出口各一个，配内置冷却水盘管，用于反应结束后快速降温，和反应过程中辅助控温，材质哈氏合金C276；夹套导热油加热：自带撤热功能；

2.6搅拌口：配备推进桨式+锚式桨，哈氏合金C276；转速0-1000转/分钟，精度：±1rpm；

3．固态储氢材料研发专用反应釜触屏控制部分

3.1  PLC控制(zhi)，数据表格和曲线显示，实时观察和记录，可导出；

3.2 身份识别功能，可分级操控，自带远程电脑或手机等移动设备监测和控制；

3.3 分段程序温度控制功能，可设定多段实验条件升温模式，全新AI人工智慧逻辑PID算法，实现对复杂，长滞后对象的无超调无欠调控制；

        专门(men)政策体系和多部门(men)多领域协调合作机制尚不完(wan)善(shan)。《氢能产(chan)业(ye)发展中(zhong)长期规划（2021—2035年(nian)）》是首个国家层面的氢能发(fa)展(zhan)规(gui)划，但(dan)专项规(gui)划以(yi)(yi)及政(zheng)策体系仍需完善，未来需要(yao)(yao)进(jin)一(yi)步明确产业(ye)发(fa)展(zhan)方向、目(mu)标(biao)和(he)重(zhong)点。氢能产业(ye)链涉及多种技术(shu)和(he)行业(ye)领域，目(mu)前还存在跨领域协作(zuo)不足，跨部门协调机制(zhi)不够完善等问题。比如，加氢站建设需要(yao)(yao)资金、技术(shu)、基建以(yi)(yi)及危化(hua)品(pin)管(guan)制(zhi)等多部门协作(zuo)，目(mu)前存在主管(guan)部门不明确，审批难度较大，氢气属性(xing)仍仅为危化(hua)品(pin)等问题，对产业(ye)发(fa)展(zhan)形成较大制(zhi)约。

         ;我们认为，技术(shu)、平台和(he)人才是支持我国氢能产业发展(zhan)的生长点。

         首先，要持续提升关键核心技术水平。技术创新是氢能产业发展的核心。未来，我国将持续推进绿色低碳氢能制取、储存、运输和应用等各环节关键核心技术研发,  选(xuan)择北京世(shi)纪森(sen)朗，配置夹(jia)套式导热(re)(re)油加(jia)热(re)(re)方式或电加(jia)热(re)(re)方式，适用于氢燃料电堆发(fa)电系统(tong)的研发(fa)体系，适用于氢能燃料电池材(cai)料专(zhuan)用反应釜和固态储(chu)氢材(cai)料研发(fa)实(shi)验体系。加快推进质子交换膜燃料电池技术创新，开发关键材料，提高主要性能指标和批量化生产能力，持续提升燃料电池可靠性、稳定性、耐久性。着力推进核心零部件以及关键装备研发制造。加快提高可再生能源制氢转化效率和单台装置制氢规模，突破氢能基础设施环节关键核心技术。持续开展氢能安全基础规律研究。持续推动氢能先进技术、关键设备、重大产品示范应用和产业化发展，构建氢能产业高质量发展技术体系。

         其次，要着力打造产(chan)业(ye)创(chuang)新(xin)支撑平(ping)台(tai)(tai)。氢(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)产(chan)业(ye)的(de)发展(zhan)需聚焦(jiao)重点领域(yu)和关(guan)键环节，构建多(duo)层次、多(duo)元化创(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)(tai)。支持高校、科研(yan)院所、企(qi)业(ye)加快建设(she)重点实(shi)验室、前沿交叉研(yan)究平(ping)台(tai)(tai)，开展(zhan)氢(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)应用基础研(yan)究和前沿技(ji)术(shu)研(yan)究。2022年年初(chu)，国(guo)家发展(zhan)和改革委员(yuan)会、教育部(bu)发布了(le)《关(guan)于*大学(xue)国(guo)家储能(neng)(neng)(neng)技(ji)术(shu)产(chan)教融合创(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)(tai)项目可行性(xing)研(yan)究报告(gao)的(de)批复》，*大学(xue)国(guo)家储能(neng)(neng)(neng)技(ji)术(shu)产(chan)教融合创(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)(tai)项目正式获批，成为首(shou)批“挂帅”高校。随(sui)后，*大学(xue)氢(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)技(ji)术(shu)创(chuang)新(xin)中(zhong)心(xin)正式成立。创(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)(tai)和创(chuang)新(xin)中(zhong)心(xin)重点围(wei)绕电(dian)化学(xue)储能(neng)(neng)(neng)、氢(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)及其在电(dian)网中(zhong)的(de)应用技(ji)术(shu)等领域(yu)开展(zhan)技(ji)术(shu)攻关(guan)，积极推动国(guo)家氢(qing)(qing)能(neng)(neng)(neng)产(chan)业(ye)的(de)发展(zhan)。

     再次(ci)，要推动建设氢(qing)能(neng)专业(ye)(ye)(ye)人才(cai)队伍。氢(qing)能(neng)产业(ye)(ye)(ye)技术水平及(ji)规模(mo)不断取得突破，然而氢(qing)能(neng)产业(ye)(ye)(ye)正面临人才(cai)队伍的较大缺口，特别是(shi)高层次(ci)创(chuang)新性人才(cai)严重缺乏。日(ri)前，*大学(xue)(xue)申报(bao)的“氢(qing)能(neng)科(ke)(ke)学(xue)(xue)与工(gong)(gong)(gong)程(cheng)”专业(ye)(ye)(ye)被(bei)正式列入(ru)普通高等(deng)(deng)学(xue)(xue)校本(ben)科(ke)(ke)专业(ye)(ye)(ye)目录，“氢(qing)能(neng)科(ke)(ke)学(xue)(xue)与工(gong)(gong)(gong)程(cheng)”学(xue)(xue)科(ke)(ke)被(bei)列入(ru)新型(xing)交叉学(xue)(xue)科(ke)(ke)。该学(xue)(xue)科(ke)(ke)将(jiang)以动力(li)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)及(ji)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)热物理、化学(xue)(xue)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)等(deng)(deng)学(xue)(xue)科(ke)(ke)为牵引，有机融合制氢(qing)、氢(qing)储运、氢(qing)安全、氢(qing)动力(li)等(deng)(deng)多个(ge)氢(qing)能(neng)模(mo)块课程(cheng)，开展全方(fang)位(wei)跨学(xue)(xue)科(ke)(ke)基(ji)础及(ji)应用(yong)研究，将(jiang)为实现我国能(neng)源(yuan)结构安全转(zhuan)型(xing)，以及(ji)我国氢(qing)能(neng)行业(ye)(ye)(ye)和(he)能(neng)源(yuan)事业(ye)(ye)(ye)的发(fa)展提供有利的人才(cai)支(zhi)撑。