氫能是世界公認(rèn)的清潔二次能源，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑。近期，國家發(fā)展與改革委員會發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035）》，明確指出氫能是我國未來能源體系的重要組成部分，將氫能產(chǎn)業(yè)提升至戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。而綠氫因產(chǎn)自可再生能源，從生產(chǎn)到使用均零碳排放而備受青睞。據(jù)國際能源署預(yù)測，到2050年全球?qū)錃獾男枨髮⑦_(dá)到5.2億噸，其中綠氫要占到約60%，綠氫產(chǎn)業(yè)正迎來發(fā)展熱潮。作為運動和控制領(lǐng)域的先行者，派克漢尼汾（以下簡稱“派克”）可為綠氫制取與儲運提供高品質(zhì)產(chǎn)品與解決方案，幫助客戶應(yīng)對技術(shù)挑戰(zhàn)，在綠氫賽道上占據(jù)主動權(quán)。

點對點助力   讓氫氣制備更高效

綠氫是指利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源制取的氫氣，整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)真正的零碳排放。目前，穩(wěn)定、快速、大批量制取綠氫的技術(shù)路線主要為電解水。國內(nèi)多地明確提出要實施“風(fēng)光氫儲”多能互補，推進(jìn)風(fēng)光等可再生能源大規(guī)模電解水制氫。

電解水制氫技術(shù)分為堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水和固體氧化物電解水3類，目前堿性電解水制氫大規(guī)模應(yīng)用技術(shù)成熟，而質(zhì)子交換膜電解水將是未來主流方向。在這兩類制氫方法中，電解槽出來的電解液一路富含氫氣，另一路富含氧氣。氧氣經(jīng)氣液分離裝置處理后排放到室外，氫氣則繼續(xù)在分離裝置內(nèi)經(jīng)過洗滌、冷卻和干燥等流程，成為高純氫氣。

在電解過程中，制氫裝置內(nèi)的原料水會不斷消耗。為確保水電解的連續(xù)進(jìn)行，需定期向電解槽補充原料水。進(jìn)入電解槽的原料水如未經(jīng)過濾，其含有的顆粒雜質(zhì)就會影響電解槽的性能和使用壽命，派克推出的XtreamPure系列過濾器在此時具備明顯優(yōu)勢。

作為一款納污量高的大流量液體過濾器，XtreamPure可高效過濾原料水中的顆粒雜質(zhì)，使其水質(zhì)符合要求，保護(hù)電解槽。XtreamPure選用直徑達(dá)152毫米，長度可選（1016毫米、1524毫米）的大濾芯，以內(nèi)進(jìn)外出的過濾方向讓雜質(zhì)停留在濾芯內(nèi)部，從而保持濾筒清潔。

從電解槽分離出來的氫氣會攜帶水分、管垢等雜質(zhì)，還需進(jìn)行純化。在這個過程中，派克臥式氣體聚結(jié)器 Gemini PuraSep2可發(fā)揮大作用。

這是一款采用氣體聚結(jié)技術(shù)的新型產(chǎn)品，配置兩級濾芯，同時具備過濾和聚結(jié)功能，不僅可高效過濾氫氣中低至0.3微米的固體顆粒和液滴，還可去除壓縮后的氫氣流中夾帶的潤滑油。與傳統(tǒng)立式聚結(jié)器相比，它能更有效地處理大氣量、高污染物含量的氣體，其配套的PGC濾芯集過濾與分離功能于一身，客戶無需再配置二級葉片或旋風(fēng)管等除霧設(shè)備。

過濾后的氫氣還會含有微量水分，派克旗下的干燥機通過變壓吸附，可對氫氣做進(jìn)一步的干燥處理。它采用高品質(zhì)吸附劑，吸附性好，氣耗低、能耗低，耐磨損，可通過物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。此外，派克旗下的Hyperchill冷水機可用于電解槽制氫系統(tǒng)，精準(zhǔn)控制系統(tǒng)溫度，還可帶走電氣設(shè)備產(chǎn)生的熱量，為它們降溫。冷水機采用獨立溫度控制器，控制精準(zhǔn)，制冷效果好。

精密級儀表管閥件   讓氫氣儲運更安全

氫能產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)性增長，使得氫能儲運成為決定成敗的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)階段常見的氫氣儲運方式為高壓氣態(tài)儲氫，即將制備好的氫氣壓縮至高壓氣態(tài)形式，存儲到儲氫瓶，再通過長管拖車等工具運輸至用氫點。

在這個過程中，由于氫氣分子量小，在高壓環(huán)境中極易發(fā)生泄漏，達(dá)到一定濃度時還易燃易爆。因此，確保氫氣管路系統(tǒng)的安全可靠至關(guān)重要。此外，與壓縮機連接的管路還要應(yīng)對因壓力波動而造成的振動，其耐壓性能和抗振性也要足夠優(yōu)秀。

派克在氫氣應(yīng)用領(lǐng)域處于前沿地位，擁有數(shù)十年的經(jīng)驗，能為氫氣管路提供安全可靠的A-LOK卡套接頭、針閥及儀表管等高品質(zhì)管路解決方案。

A-LOK雙卡套接頭通過EC-79認(rèn)證，具有優(yōu)秀的抗振性能和密封性能，可作為派克所有儀表閥的整體終端連接接口，以降低對螺紋部件的需求，減少管路安裝的潛在泄漏點。這款接頭采用派克硬化處理技術(shù)，在加強硬度的同時提高抗腐蝕能力，其臨界點蝕溫度（CPT）可高達(dá) 76攝氏度。

在氫氣管路系統(tǒng)中，各種截止閥或止回閥必不可少，它們可以隨時切斷氫氣或控制氫氣流向，從而滿足氫氣下游系統(tǒng)的要求。派克推薦選用針閥作為氫氣管路系統(tǒng)的開關(guān)閥，相較于球閥，針閥在氫氣介質(zhì)下密封性更好、使用壽命更長。派克可提供中高壓等級的針閥，以適配不同氫氣壓力的管路系統(tǒng)。其中Autoclave高壓閥通過ISO19880規(guī)范，閥桿及閥座經(jīng)過改良能有效密封小分子氣體，提升氫氣系統(tǒng)使用安全，使用壽命超過同類產(chǎn)品40%。針對氫氣介質(zhì)應(yīng)用場景，派克還對高壓截止閥和單向閥的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計升級，滿足用戶對產(chǎn)品長期高壓氫應(yīng)用的密封等級要求。

打造一個無泄漏的管路系統(tǒng)，適用的儀表管功不可沒。派克儀表管產(chǎn)品采用光亮退火和機械拋光工藝，圓整度和表面光潔度更高。儀表管各項指標(biāo)均高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與卡套接頭連接更可靠。目前，派克的儀表級管路解決方案已成功應(yīng)用于國內(nèi)一家風(fēng)氫儲多能互補示范項目，深受客戶認(rèn)可與信任。

除了高壓氣態(tài)儲氫，低溫液態(tài)儲氫技術(shù)也在迅速發(fā)展，被行業(yè)認(rèn)為是未來氫氣儲運的趨勢。為了更好助力液氫儲運，派克在原有的深冷（-196攝氏度）閥門基礎(chǔ)上，研發(fā)出多個系列的低溫液氫閥，適用于壓力高達(dá)5兆帕的液氫應(yīng)用。

精準(zhǔn)傳控   讓氫氣壓縮更可靠

在氫氣儲運過程中，氫氣壓縮的重要性亦不容忽視。擁有廣泛運動與控制產(chǎn)品技術(shù)組合的派克，可為氫氣壓縮提供整套電液控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用在國內(nèi)某客戶的液氫儲運項目中。

整套電液控制系統(tǒng)分為供油系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)及軟件，包含液壓站、伺服油缸及伺服比例閥組、電氣控制等組件。在液氫壓縮過程中，油缸運動速度需要根據(jù)氫氣的實際流量進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。油缸既要做快速往返運動，又要滿足高精度定位。油缸在10厘米的單次行程里，每分鐘往復(fù)次數(shù)高達(dá)140次，同時定位誤差需控制在±0.5毫米之間。這意味著油缸必須在35～45毫秒之間完成加速或減速，才能實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。最終，派克通過全套控制系統(tǒng)解決了這一難題。

在控制系統(tǒng)中，派克針對高性能運動控制應(yīng)用研發(fā)的軸控制器發(fā)揮關(guān)鍵作用。該控制器基于性能強大的中央運算處理器，在內(nèi)部集成閉環(huán)液壓軸控制功能，并支持CoDeSys環(huán)境下的二次開發(fā)編程，尤其適用于需要高速、高精度控制的電液應(yīng)用場合。在本次應(yīng)用中，軸控制器基于油缸位移傳感器的反饋，實時監(jiān)測油缸的運動位置，并通過伺服比例閥及時調(diào)整進(jìn)入油缸的流量。

為了減少油缸運動阻力，派克選用一款低摩擦力伺服油缸，油缸上方裝有D1FP伺服比例閥組。該閥采用新型 VCD 驅(qū)動器驅(qū)動，實現(xiàn)真正的伺服閥頻率響應(yīng)，在最大流量下仍具有優(yōu)異的動態(tài)特性，適用于高精度的液壓位移、壓力與速度控制。它會根據(jù)軸控制器的“指令”實時調(diào)整進(jìn)入油缸的油量，讓油缸實現(xiàn)所需的運動速度和定位精度。派克還對油缸和比例閥做了防爆處理，技術(shù)團(tuán)隊也根據(jù)客戶實際需求提供定制化的程序編程、調(diào)試與安裝服務(wù)。這些舉措更好地提升了客戶體驗，贏得客戶的高度評價。

派克在氫能領(lǐng)域行業(yè)經(jīng)驗豐富，其擁有的卓越產(chǎn)品及解決方案遠(yuǎn)不止于此。無論是在氫氣制取環(huán)節(jié)，還是在加氫站等儲運環(huán)節(jié)，亦或者在氫能源車等應(yīng)用領(lǐng)域，派克都能提供儀器儀表、流體連接件、液壓、密封及過濾等高品質(zhì)解決方案。這些解決方案在國內(nèi)已得到成功應(yīng)用，滿足不同的氫能項目需求……可以預(yù)見，在綠氫這條新賽道上，派克必將大有作為。（劉    洋）