10月9日，2023“科创中国”技术交易大会在陕西省西咸新区举行。在大会同期设立的产业链供需对接论坛上，各链主企业发布技术创新、供应链合作、项目合作需求。

西安启承悬浮科技公司董事长、西北农林科技大学教授杨山举表示，目前绿氢生产端集中在西北部，绿氢的需求端主要在东南部。氢气储运环节的突破，也将打通氢能产业链，引领整个氢能产业大发展。

他指出，氢的储运方式只有高压储氢、液氢储氢、活性炭储氢的储氢质量比能达到国际能源标准要求，其他储氢方式离指标尚有很大的距离。

以下为发言全文：

尊敬的各位领导，各位嘉宾下午好。

我们这个项目是氢氦液化用低温透平膨胀机。现在的氦气资源，大都伴生在天然气中，唯一工业化获取氦气的途径，就是天然气分离法—需要经过多次液化、分馏和提纯，才能获得纯净的氦气。这些是氦的应用，ADS是核废料处理的优选方案。氦制冷机在ADS中也发挥重要的作用。

目前绿氢生产端集中在西北部，绿氢的需求端主要在东南部。氢气储运环节的突破，也将打通氢能产业链，引领整个氢能产业大发展。氢的储运方式只有高压储氢、液氢储氢、活性炭储氢的储氢质量比能达到国际能源标准要求，其他储氢方式离指标尚有很大的距离。我们把高压和液化储运进行了对比，2030年液氢将在氢能的储运体系上占据三分之一，之后，液氢储运将逐渐占据主导地位。(氢管道只能输，不能储)。如果液氢和管道进行对比，液氢可以运输和储存，劣势是液氢路线技术门槛高，工厂投资大，能耗相对较高，储运过程中存在蒸发损失。

液氢产业链核心：

1、氢液化系统设计。对氢液化流程进行优化有利于降低能耗。

国际，AP、Linde、法液空以及俄罗斯深冷机械公司具备氢液化系统设计能力和制造技术。国内，仅北京航天101所、中科富海等在氢液化流程设计技术上有所突破。

2、低温透平膨胀机。氢液化系统中最核心的设备。随着液氢产能扩大，将从现有氦透平膨胀机向氢透平膨胀机转变。

国际，AP、Linde、法液空已掌握成熟的氢、氦透平膨胀机技术，但对国内实行设备禁运。国内，仅中科富海开发出相关产品，但可靠性和效率较低，技术尚不成熟。

3、压缩机。主要为氢气/氦气压缩机，对前端氢气或氦气加压以达到后端膨胀机制冷的要求。

国外供应商包括西门子能源、阿特拉斯、凯撒等，国内供应商包括冰轮环境、雪人股份、沈鼓集团、陕鼓动力等。

氢液化产业化两大攻克方向：

1、降低氢液化的单位能耗。通过集约化装置，氢液化成本获得比较大的下降，对于国内来说一个是集约化，一个是核心技术的自主掌握，以及新技术的采用，这是降低氢液化的方法。

2、掌握透平膨胀机等核心设备的设计制造。氢液化系统由系统设计、压缩机、膨胀机、正仲氢催化剂等构成。其中，透平膨胀机的技术壁垒最高。且国外龙头对中国禁运，国内企业仅中科富海实现自主制造，但尚不成熟。氢液化系统设备的国产化和规模化是未来降低液氢成本的关键。

这是不完全统计近些年从事氢液化的相关企业。

我们具备的能力是三个方面，第一方面是氢/氦液化系统设计。第二方面是氢/氦透平膨胀机研制。进口介质温度低、膨胀比大，尤其是在小流量时，工作轮直径较小、膨胀机比焓降大，为了达到较高的绝热效率,势必造成膨胀机转子转速极高，对轴承要求较高。由于冷端温度极低，渗透性较强，跑冷损失和漏气比较大，将会直接影响到效率，所以对密封和绝热要求很高，同时还要考虑热胀冷缩的影响。由于氢/氦物性在低温下的变化十分剧烈，造成了对低温下性能预测的困难，同时极低温下膨胀机的性能提升比较困难。

我们具备超高速气体轴承技术，高效三元流和两相流叶轮设计，基于稀薄气体的低温绝热和结构设计，压缩端和膨胀端的自耦匹配技术，增压—膨胀的气动协同设计和仿真方法，透平转速可达35万转/分，等熵效率高达73%。团队对低温透平膨胀机的各个关键部件：箔片动压气悬浮轴承、高效透平膨胀端、高速转子动力学和高效绝热设计等都进行了深入研究，技术完整，国内领先。掌握了完整的设计、仿真、加工和测试技术及工艺。成功开发系列箔片动压气体轴承产品。

特点：气膜润滑/无油/轻质/高效

功率范围：0.1~300 kW

转速范围：2-35万转/分钟（国内第一，可与任一机构做对标测试）

DN值：~420万（国际领先）

承载力范围：～4无量纲压力

耐温范围：-269℃～800℃

寿命：~三十万次启停

可靠性：寿命周期基本免维护

核心技术3—氢/氦离心压缩机研制。氢/氦离心压缩机为本团队国际首创技术！在氦制冷系统中，前端需要氦压缩机对氦气加压以达到后端膨胀所需压力。现有氦制冷机中，前端氦压缩机通常为油润滑螺杆压缩机。由于氦制冷机低温部分对气体洁净度要求极高，需要在螺杆压缩机后增加5-7级油过滤装置以充分除油，增加了装置成本，带来了压力损耗，也显著增加了系统运行维护的难度和费用。团队在国内外首创了采用气悬浮轴承的多级压缩氦离心压缩机/冷压机，从根源上解决了氦压缩机有油润滑和多级除油的难题。

这是相关研究成果，压缩机这块也是得益于多年的研究经验基础，这是膨胀机的应用。团队在箔片动压气体轴承、高速离心压缩机和透平膨胀机等领域，已申报发明和实用新型专利20余项，授权发明专利2项，实用新型专利8项，7项发明专利为实质审查阶段。第三方检测表明：本团队所研制箔片轴承的对摩系数、体积磨损率均远小于国内TOP1企业的进口产品（注：数值越小，说明寿命和可靠性越高）。使用Rtec-多功能摩擦磨损试验机，分析启停近10万次后的波箔气体轴承表面磨损形貌图：止推轴承平箔磨损值为2μm，径向轴承平箔磨损值为5μm。可以看出，平箔涂层具有轻微磨损（原始涂层30μm），波箔高度几乎无变化，轴承仍可支撑转子在高转速下长期稳定运转。我们和竞品做了对比，目前项目核心产品的技术指标总体处于国际领先水平。

谢谢各位领导。