近日，中國科學院理化技術(shù)研究所成功研發(fā)出國內(nèi)首臺預冷改進型200升/天小型氫液化器。該設(shè)備采用自主創(chuàng)新的"壓縮機+小型制冷機高壓節(jié)流液化"技術(shù)方案，通過優(yōu)化流程設(shè)計和關(guān)鍵部件研發(fā)，各項性能指標均達到設(shè)計要求，液氫產(chǎn)品仲氫含量在線檢測結(jié)果≥97%，液化功耗小于69.2kWh/kgLH2。
 

　　200升/天小型氫液化器實驗現(xiàn)場

 

　　中國科學院理化技術(shù)研究所低溫科學與技術(shù)全國重點實驗室伍繼浩研究員、呂翠副研究員帶領(lǐng)的研究團隊通過優(yōu)化流程設(shè)計，創(chuàng)新性地利用高壓氫氣自身壓力能驅(qū)動節(jié)流制冷，分布式協(xié)同優(yōu)化換熱溫區(qū)，顯著降低了小型制冷機的冷量消耗。團隊攻克了高壓低溫換熱效率和冷量動態(tài)調(diào)控兩大技術(shù)難題。在核心部件研制過程中，研究人員通過采用多通道微結(jié)構(gòu)設(shè)計及傳熱性能優(yōu)化，成功解決了低溫高壓工況下小型高效換熱器的設(shè)計與工藝難題，實現(xiàn)了換熱效率的提升，為設(shè)備的小型化和系列化發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
 

　　200升/天小型氫液化器撬裝效果圖

 

　　該設(shè)備系統(tǒng)采用撬裝模塊化設(shè)計，僅需配備電力與氣源，就能實現(xiàn)液氫制備，可靈活部署于無人機補氫站、移動能源補給車等分布式應用場景。該設(shè)備可為液氫溫區(qū)設(shè)備研發(fā)提供可靠的小批量液氫供應，適合中小型氫能實驗室和研發(fā)機構(gòu)使用，能有效改變國產(chǎn)液氫泵、閥門等涉氫部件缺乏液氫驗證的現(xiàn)狀。此外，該設(shè)備還能支持科研機構(gòu)和初創(chuàng)企業(yè)開展液氫應用創(chuàng)新。
 

　　研究團隊將持續(xù)推進小型氫液化器系列化產(chǎn)品(50-1000升/天)的研發(fā)工作，有望構(gòu)建覆蓋科研、商業(yè)等多領(lǐng)域的小型液氫裝備體系。