北工大+大兴区！首届“零碳未来·绿氢大兴”高端论坛举办

6月20日，北京工业大学大兴氢能产教融合基地建设工作启动会在大兴国际氢能示范区召开。启动会期间，首届“零碳未来·绿氢大兴”高端论坛举办。中国科学院院士、北京工业大学学术委员会主任邹志刚，北京汽车集团研究总院院长王磊，北京京城机电股份有限公司旗下天海工业有限公司总工程师石凤文，北京卫星制造厂有限公司总师万成安，北京东方华氢科技有限公司总工程师冀中华，北京工业大学环境与生命学部教授纪常伟围绕氢能领域的核心技术和前沿成果带来了精彩的学术报告。

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他们精彩的学术报告吧

国家“双碳”目标下的氢能源发展

——机遇与挑战

中国科学院院士、北京工业大学学术委员会主任

邹志刚

能源迭代大势泱泱。值此百年未有之大变局，新一代科技革命和产业变革深入发展，“双碳”战略推动新发展格局和高质量发展，生产生活方式加速转向绿色化、智能化，能源体系和发展模式正在进入非化石能源主导的崭新阶段。

氢能作为零碳绿色的二次能源，具有能量密度大、转化效率高、来源丰富和应用广泛等特点，是现代能源体系的重要组成部分，是最具发展前景的高效替代能源，正逐步成为全球能源转型发展的最重要载体之一，也将深刻影响中国能源应用前景。燃料电池是氢能高效利用的主要方式，横跨电力、供热和燃料动力三个领域，因此氢能与燃料电池的技术发展在目前全球能源结构变革中占有重要的地位。发展氢能，就是要以创新应用场景为牵引，大力发展制氢、储氢、加氢以及高效氢能利用技术，拓展氢能在交通、工业、储能等领域的应用，探索科学有效的氢能商业化发展路径，实现产业闭环。

为实现“双碳”目标，我国能源、电力行业压力巨大，但也孕育新的机遇。在“十四五”乃至更长的时间内，氢能源将在减碳进程中发挥重要作用。

助力“双碳”目标达成——北汽氢能动力实践

北京汽车集团研究总院院长 王磊

“双碳”目标背景和汽车产业减碳战略下，北汽在绿色低碳路径上做了大量的工作，纯电、混动、氢能源领域均开发出有技术含量的产品。本次报告分享北汽在氢能源动力方向研发应用的实践。

氢燃料电池动力方向 – 商用车板块

氢燃料电池动力方向，北汽商用车板块已经开发出覆盖客车、物流、冷链、环卫、自卸、牵引等全场景系列车型，未来还将积极布局液氢燃料电池车型及关键技术。

北汽是最早开展氢燃料应用研发和示范的厂商，创造了中国氢燃料电池汽车产业数个“第一”。北汽结合客户使用场景和工况，聚焦行业卡脖子关键技术，在大功率燃料电池发动机、分频均衡能量管理、智能控制算法等关键技术方面形成了北汽独有的自主创新技术。

氢内燃机方向 – 乘用车板块

氢内燃机动力方向，北京汽车集团乘用车板块结合自身传统内燃机和混动发动机的优势经验，结合北汽混动、增程整车资源制定了氢内燃机发展的三步走规划，并已经完成氢内燃机本体预研工作。北汽的氢内燃机是北汽“魔核”发动机家族的零碳、高效成员，是由北汽联合北工大合作开发完成，开发过程发挥了产学研各方资源优势。针对氢内燃机稀燃、动力性弱，氢气燃烧快、易早燃爆震的特点，通过不同方案对比验证，形成了北汽氢内燃机技术方案，达成了超过45%的热效率和198Nm的扭矩，综合性能已经处于行业领先水平。北汽将继续攻关解决氢内燃机关键难题，研究氢内燃机关键技术，推动氢内燃机走向成熟应用，为北汽储备零碳高效氢内燃机技术。

高压储氢技术发展与应用

北京京城机电控股有限责任公司旗下天海工业

总工程师 石凤文

报告从储氢技术发展情况、国内外高压储运装备进展等方面进行介绍。介绍了国内外氢能产业发展规划、路线图以及相关政策，分享了高压气态储氢、液态储氢、深冷高压储氢、固态储氢、有机液储氢五种储氢技术的进展情况，各种储氢技术都取得了实质性进展，未来多种储氢技术相互协同，逐步形成高密度、轻量化、低成本、多元化的氢能储运体系。

在车载储氢气瓶方面，国外IV型储氢气瓶技术已经成熟，广泛应用于氢燃料汽车；国内现阶段商业化应用主要以III型瓶为主，IV型瓶技术已取得突破，北京天海工业有限公司、佛吉亚斯林达等企业已经取得国内生产制造许可。2023年5月国家标准GB/T 42612-2023《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》已经颁布实施，解决了有“标准”可依的问题。相比于III型气瓶，IV型气瓶自重得以较大改善，重容比得以优化。预计今后一个阶段内，将会在部分地区、部分车型上陆续试样、匹配，IV型瓶市场份额陆续加重。

在高压氢气储运装备方面，国外在运输领域和站用领域IV型瓶瓶组式集装箱、大容积IV型瓶导管车已经广泛应用，国内现阶段运输领域以I/II型储氢导管车为主，站用领域以瓶组式容器和钢带错绕/层板包扎多层钢质容器为主，随着国内IV型瓶技术的成熟，商业化推广，未来IV型气瓶在储运领域将会有更广泛的应用。

基于“氢能”的空间能源技术探讨

北京卫星制造厂有限公司总师 万成安

光伏发电是目前航天器最重要的能源供给方式，然而随着我国面向星辰大海的深度开发，面临长时间无光照等应用工况，为了解决这一难题，北京卫星制造厂联合国内其他兄弟单位开展科技攻关，取得了系列成果。

空间燃料电池系统应用

氢氧再生燃料电池（RFC）是一种无阳照期通过电堆氢和氧电化学反应形成水同时发电，之后阳照期通过水电解实现储能，兼具发电和储能的电化学系统，特别适合多工况复杂环境长持续输出的月面驻留任务。

空间燃料电池相关技术研究

在载人预先研究项目支持下开展了空间燃料电池（载人二期）和再生燃料电池（载人四期）研究，联合大化所在该课题支持下突破了基于静态排水电堆、高压水电解及水气热电管理等关键技术，形成了再生燃料电池原理样机，通过地面测试，为宇航工程应用奠定了基础。

空间燃料电池首次在轨验证

在载人办支持下，率先开展了空间燃料电池工程样机研制，形成了国内首套空间燃料电池正样产品，并首次实现国内在轨应用验证，获得了在轨发电规律、梯度发电规律以及电化学产水水气演变机理，为空间燃料电池设计和应用提供指导。 

燃料电池凭借高比能量、静默发电等特点，对我国载人登月过月夜和长时间无太阳光照等深空探测环境适应性方面具有明显的优势。后续月面科考站任务中已经明确提出再生燃料电池为备选的能源之一开展关键技术工程应用攻关研究。

甲醇重整制氢提纯技术介绍

北京东方华氢科技有限公司总工程师 冀中华

东方华氢科技有限公司研发的甲醇重整制氢提纯技术是一种新型、高效制备高纯氢气的技术路线。该技术以甲醇为源料利用化学催化原理实现富氢气制备，再利用富氢气与钯铜合金膜的物理化学反应实现氢气的提纯。由于甲醇资源丰富成本低廉，在常温常压下物态稳定，且钯膜对于氢气以外的各种气体具有良好的阻断作用，所以与其它工业制氢方法相比，该技术方法具有能耗小、效率高、设备体积小、氢气纯度高的特点。基于甲醇重整制氢提纯技术，北京东方华氢科技有限公司联合兄弟单位开发了系列甲醇重整制氢发电系统，实现了甲醇重整制氢与燃料电池一体化。

M100小型移动电源

为了满足户外工作、偏远地区小型用电设备用电需求设计制造了M100小型移动电源。实现了甲醇重整制氢与燃料电池的一体化，具有重量轻、体积小，可单人携行；免维护、低功耗、低成本、低排放、高安全性、适用范围广的特点。

MH5-20甲醇重整制氢燃料电池整套系统

该系统具有机动性高、体积小、低噪音、低外辐射温度、模块化设计维修简易等优势，可在特殊场景下提供高保障的供电需求。

M50-100甲醇重整制氢机

该设备可满足不同加氢终端设备需求。整机操作简单，可自动化运行，能够根据用氢需求调整制氢速率；具有泄露、超压、过温等故障保护功能，保证运行安全；具备与燃料电池控制系统的通信控制功能，能够与燃料电池控制系统集成，统一控制。

北京东方华氢科技有限公司十年如一日专注于氢燃料电池技术研发与多燃料制氢纯化装置的制备，公司现有发明专利10余项，实用新型专利3项，在氢气提纯设备、甲醇/氨制氢系统、燃料电池控制系统等装备及系统的研制方面具有自主知识产权，研发团队核心成员均从业10年以上，技术研发和产品制备能力在氢能核心产业链中具有较强竞争力。

公司始终坚持“互利共赢、共建共享”的开放态度与行业内外相关企业、院校开展合作，并通过自己的努力得到了大家的认可。未来，公司将不断夯实基础，坚定“打造优秀氢能源高新技术企业”的目标，以更新的技术、更完善的工艺、更可靠的产品为抓手，服务于氢能产业环境建设的整体需要，扎扎实实推进氢能技术进步和发展。

零碳排放内燃机技术

北京工业大学环境与生命学部教授 纪常伟

为了实现双碳目标，国内外主流内燃机及车企都在研发氢内燃机。氢内燃机几乎可以全部继承传统内燃机产业的设备、技术、工艺、产线等，实现内燃机产业的零碳可持续发展，同时避免内燃机行业巨额存量资产和技术的浪费。氢内燃机制造和使用成本只有氢燃料电池的1/5-10，且可靠性、耐久性、环境适应性、维修性优于氢燃料电池。研发氢内燃机对我国汽车行业实现双碳目标及内燃机产业的可持续绿色发展具有重要意义。

北京工业大学自2004年开始进行氢内燃机、掺氢内燃机及汽车的研究，2006年基于现代伊兰特轿车研制了氢内燃机试验车，该车可以纯氢、汽油掺氢及纯汽油多模式运行，百公里氢耗1.1kg；2013基于北汽D50轿车研制了醇氢（碳中和）内燃机试验车，CO,HC,NOx平均降低45%以上，节能10%以上；2022年与北京汽车研究总院合作研制了A156T2H缸内直喷增压氢内燃机，功率密度超过60kW/L,热效率超过45%。研发的氢内燃机将应用于北汽增程式电动客车，替代氢燃料电池,成为氢内燃机大客车，为北京零碳汽车增添新的技术和产品，为氢内燃机技术在国内的推广和应用起到示范作用。

党的二十大报告中指出，“加强企业主导的产学研深度融合，强化目标导向，提高科技成果转化和产业化水平”。让我们以本次论坛为契机，共同打造一个开放式的政产学研用实践平台，通过价值“共识”，形成发展“共谋”，推动多方“共建”，实现资源“共享”、达成成果“共赢”，以利益共同体推动形成创新共同体，通过全链条全要素全过程的融合，形成良好创新生态。

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来源：科学技术发展院

摄影：刘晓迟、苏慧、段晓、刘东昆、狄荻

排版：王可欣

编辑：吕洋、宋霖涛

审核：余乙兵、张海涛

版权声明：工小V原创不易，未经授权请勿转载

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