智能制造中的氢气专用储氢瓶，绿色材料成都新津造产品助力北京冬奥

专用储氢瓶、绿色材料成都新津造产品助力北京冬奥

封面新闻记者赖芳杰

为冬奥会氢燃料电池车提供储氢瓶、为冬奥会运动员提供N95口罩、为冬奥会场馆提供建筑材料……本次北京冬奥会有不少成都企业的身影，“据初步统计，我们园区有4家企业的产品出现在北京冬奥会上。”2月10日，新津天府智能制造产业园管委会副主任廖安民向记者介绍。

建设中的张家口赛区山地转播中心

储氢瓶

为冬奥会特意定制专用储氢瓶

“绿色冬奥”是本届冬奥会的主题之一。北京冬奥会大规模使用氢燃料电池汽车，氢能大巴代步、氢能无人机电力巡检、氢能物流车配送设施……诸多氢能元素收获了世界的关注与认可。

记者从新津区天府智能制造产业园获悉，这些氢能车使用的储氢瓶，一部分是来自中材科技（成都）有限公司，由该公司研发的165L储氢气瓶组能实现续航里程630公里，并有超强的温度对抗力，在零下25℃的严寒下均可实现正常行驶。不仅如此，中材科技还特意定制开发了容量为53L的储氢瓶，应用于冬奥会使用的氢燃料电池警务巡逻车、消防巡逻车和邮政车等勤务车辆上。

据了解，中材科技（成都）有限公司是国家级高新技术企业、省级重点氢能企业，以车载燃料电池氢气瓶及储氢系统、大口径复合材料气体储运单元、天然气储运装备为主营业务，其产品和服务广泛应用于汽车制造、气体储运、无人机及特种装备等多个领域，各类气瓶年产能超过70万只，为国内外多家知名整车制造企业和能源公司提供产品和服务。

各类氢能车

为冬奥会提供N95口罩

在天府智能制造产业园，还有其它企业“入围”本次北京冬奥会的物资供应，比如成都市新津事丰医疗器械有限公司。据事丰医械信息部经理韩军介绍，在冬奥会开幕前，有关方面公开招标采购北京冬奥会和冬残奥会卫生防疫物资，经过激烈竞争，事丰医械中标“北京冬奥会和残奥会卫生防疫物资采购项目”，成为北京冬奥会和冬残奥会卫生防疫物资供应商。

“我们的N95口罩供应给参与冬奥会的运动员、医护人员及相关工作人员，用以保障他们的健康。”韩军说，接下来在产品宣传上会提到“助力北京冬奥”，“毕竟这是一件非常值得我们自豪的事，也代表着我们的产品质量过硬。”

两家企业为冬奥会场馆提供建筑材料

国家速滑馆是2022年冬奥会的标志性场馆，其外观的22条晶莹“丝带”所环绕而形成的建筑之美征服了来自世界各地的嘉宾和选手们。这一建筑，其中也有新津企业的“身影”。

“国家速滑馆使用的密封胶，是我们提供的。”成都硅宝新材料有限公司相关负责人表示，公司的主要产品是有机硅密封胶，此次成功运用于国家速滑馆的建设中。据了解，硅宝新材料的母公司硅宝科技是国家工信部确认的制造业单项冠军示范企业。之所以会被应用于冬奥会建筑，“这应该跟我们企业大力贯彻绿色环保理念有关，我们的系列产品通过了权威碳足迹认证、绿色建筑选用产品认定、绿色建材产品三星认证等，这和‘冰丝带’的绿色、环保、可持续理念非常贴合。”该负责人表示。

无独有偶，在天府智能制造产业园，还有另一家企业为冬奥会场馆提供建筑材料，那就是中德铝材。北京2022年冬奥会和冬残奥会张家口赛区山地转播中心是北京冬奥会标志性场馆之一，其门窗用材料全部选用中德铝材。

“参与冬奥会项目建设的意义十分重大。”中德集团董事长程田青表示，这是中德产品承接的又一国家重点工程。他介绍说，北京冬奥会项目建设用材标准极高，具有严苛的技术要求和质量要求。在竞标过程中，中德集团在前期准备、产品设计及生产等环节精益求精，攻克诸多技术难题，最终以高水平高质量的产品战胜竞争对手，成功中标。

天府智能制造产业园管委会副主任廖安民表示，园区有4家企业“入围”北京冬奥会，这代表了园区正在不断涌现出优秀的先进制造业企业。今年1月，天府智能制造产业园于上榜四川省经济和信息化厅公布的首批四川省“5+1”重点特色园区名单“装备制造”领域榜单，在加快聚集轨道交通、绿色低碳产业上不断前行，推动数字经济与产业深度融合，做大做强以智造为引领的先进制造业集群，为公园城市建设提供持续动能。

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科学家们发现了一种新可持续方法来制造用于燃料电池和化肥的氢气

由Ryuhei nakamaru领导的日本理化学研究所可持续资源科学中心(CSRS)的一个研究小组发现了一种从水中生产氢气的可持续和实用的新方法。 跟目前的方法不同，这种新方法不需要昂贵或供应短缺的稀有金属。

相反，用于燃料电池和农业肥料的氢气现在可以用钴和锰这两种相当常见的金属来生产。这项研究发表在《Nature Catalysis》上。

跟燃烧时产生二氧化碳的传统化石燃料不同的是，氢气是一种清洁燃料，只产生水作为副产品。如果可以利用可再生电力从水中提取氢气，那么能源网就可以变得清洁、可再生和可持续。此外，氢气是生产氨气所需的关键成分，而氨气几乎用于所有合成肥料。但目前，合成氨工厂不是从水中清洁地提取氢气，而是使用化石燃料来生产他们所需要的氢气。

那么为什么我们还在使用化石燃料？其中一个原因是，氢气提取过程本身--电解--是昂贵的且尚不具有可持续性。

“这主要是由于缺乏良好的催化剂，”Nakamura说道，“除了能够承受恶劣的酸性环境之外，催化剂必须非常活跃。如果不是这样，生产一定数量的氢气所需的反应电量就会飙升，随之而来的是成本的增加。”

目前，用于水电解的最活跃的催化剂是铂和铱这样的稀有金属，这就造成了一个两难的局面，因为它们很昂贵，而且被认为是金属中的“濒危物种”。现在将整个地球转为氢燃料将需要约800年的铱生产量，这个数量可能甚至不存在。另一方面，丰富的金属如铁和镍则不够活跃，往往在恶劣的酸性电解环境中立即溶解。

在寻找更好的催化剂的过程中，研究人员注意到了钴和锰的混合氧化物。钴氧化物对于所需的反应来说可以是活跃的，但在酸性环境中会很快被腐蚀。锰氧化物则更稳定，但活性还不够高。通过结合它们，研究人员希望能利用它们的互补特性。另外，他们还必须考虑实验室外实际应用所需的高电流密度。这项研究的论文共同第一作者Shuang Kong说道：“对于工业规模的氢气生产，我们需要将我们研究的目标电流密度设定为是过去实验中使用的电流密度的10到100倍左右。高电流导致了一些问题，如催化剂的物理分解。”

最终，该团队通过试验和错误克服了这些问题，另外他们还通过将锰插入Co3O4的尖晶石晶格以产生混合钴锰氧化物Co2MnO4发现了一种活跃和稳定的催化剂。

测试表明，Co2MnO4的性能非常好。活化水平则接近于最先进的铱氧化物。此外，新的催化剂在每平方厘米200毫安培的电流密度下持续了两个多月，这可能使它在实际使用中变得有效。跟其他非稀有金属催化剂相比，它们通常只能在低得多的电流密度下持续几天或几周，新的电催化剂则可能是一个游戏规则的改变者。

研究论文共同第一作者Ailong Li指出：“我们已经实现了数十年来科学家们都无法实现的目标。使用由丰富的金属制成的高活性和稳定的催化剂来生产氢气。从长远来看，我们相信这是朝着创造一个可持续的氢气经济迈出的一大步。就像其他可再生技术如太阳能电池和风力发电，我们预计随着更多的进展，绿色氢气技术的成本在不久的将来会急剧下降。”

实验室的下一步将是找到延长新催化剂的寿命并进一步提高其活性水平的方法。“总是有改进的余地。我们继续努力寻找一种非稀有金属催化剂从而使其性能跟目前的铱和铂催化剂相匹配，”Nakamaru说道。