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今年9月,西藏那曲,海拔4500米的高原上,一座银白色方舱静静矗立,犹如一座微型的“生命能源站”。
白天,它“畅饮”阳光,吸收丰裕却易逝的太阳能;夜晚,它能稳定地供暖、供电与供氧。这套由余杭企业浙江固微科技有限公司与浙江大学氢能研究院联合研发的“氢—氧—热—电”四联供系统,以85%的综合能源效率,在世界屋脊之上守护生命、点亮希望。
该项目由浙江大学氢能研究院郑津洋院士团队李洋博士牵头。在浙江省“尖兵领雁”对口支援项目的支持下,该系统已在西藏那曲成功示范运行。
记者 陈坚
A 十入高原 只为一句无声誓言
固微科技是一家国家级高新技术企业,也是余杭区16家“院士工作站”建站企业之一,专注于原子团簇束流技术,深耕感知材料研发与高端设备定制。
“你可以把原子团簇想象成一张极灵敏的‘感知网’。”固微科技董事长韩芳解释,“它能精准捕捉如氢气泄漏、温度波动等细微变化。”
这张“感知网”如何转化成高原上的“生命能源站”?一切始于2024年6月的一次西藏考察。
在浙江省援藏干部和科协系统的推动下,韩芳与浙大团队走进那曲,直面当地严酷的自然现实:空气含氧量约为平原的55%,年均温度低于10℃,部分地区低至-20°C,一年中有八个月需要供暖,能源供应严重匮乏。
“牧民居住分散,电网难以覆盖,很多人仍靠烧牦牛粪取暖。”韩芳说,在走访的17个护路队中,近半数无稳定供电,高寒与缺氧的现状深深牵动着团队的心。
强烈的现实反差,也让团队看到了氢能的独特价值。然而,项目落地之路充满挑战。高原环境的低温、低压、低氧,对系统提出极高要求。
为了将系统真正扎根高原,固微科技和浙大团队十余次进藏,逐一突破低气压电解制氢制氧电极气泡脱附、燃料电池高压比压气、系统安全监测与一体化运行等关键技术,筑牢系统稳定运行的根基。
“以氢能技术改善高原人民生活、工作条件,也一直是中国工程院院士、浙大氢能研究院院长郑津洋教授的心愿。”韩芳介绍,从关键技术研发到整体集成,浙大氢能研究院郑津洋院士团队在电解制氢、储氢及系统总体设计集成等关键环节提供了核心技术支撑,确保系统在高原极端环境中靠得住、用得好。
在雪域高原,项目推进的每一步都凝聚着科研人员的艰辛付出。“工程师在调试期间瘦了一圈,高原反应强烈,但当地牧民和护路队员眼中的期盼,是我们最大的动力。”韩芳说。
这份坚持,最终凝结为一个充满温情的数字:从项目启动到试点运行,全程正好520天。这不仅是技术攻坚的计时,更如一句无声誓言,承载着余杭科技援藏的深情厚意。
B “能源调度师”储存阳光释放温暖
韩芳将“氢—氧—热—电”四联供系统比作一位高效的“能源调度师”,融合了化工、材料、电气等多学科智慧,标志着我国在极端环境综合供能技术领域迈出关键了一步。
白天,光伏“上班”,系统利用富余的太阳能电力电解水,分解出氢气和氧气。氧气直供呼吸,氢气则被储存起来,如同把白天的阳光存进银行。
夜晚,“能源银行”开始工作,氢气以燃料电池的形式与氧气反应,稳定发电供热。
整个过程安静、清洁,实现电、热、氧三联供,综合能源利用率高达85%。
目前,“氢—氧—热—电”四联供系统已在青藏高原极地种质资源保护研究中心稳定运行,每小时可产生2.5标准立方米氧气,持续供应65℃~75℃热水,有效满足供氧与供暖需求。
C 院士工作站为“生命能源站”装上双保险
面对高原极端环境,固微科技的院士工作站成为项目推进的“定盘星”。由中国科学院院士王广厚领衔的团队为系统注入了顶尖智力支持。
“高原‘三低’环境——低氧、低压、低温,极易导致系统效率降低,也会引发氢气泄漏风险。”韩芳表示,“这正是院士工作站的主攻方向。”
王广厚院士团队凭借数十年原子团簇束流技术科研积累,指导固微科技研发出高效和稳定的催化剂,构建高灵敏度氢泄漏监测系统,为“生命能源站”在极端环境下的稳定与安全上了“双保险”。
D 不止于氢能 创新之网还在编织
固微科技的视野,远不止于氢能。在院士工作站的支持下,公司正构建一个更为广阔的技术创新图谱。
韩芳介绍,公司目前聚焦两大方向:一是深化氢能技术,优化安全与催化环节;二是攻坚高精度触觉传感器,赋能机器人、无人机及深海探测等领域。
从雪域高原的“能源站”,到机器人的“神经末梢”,再到深海的“感知器官”,固微科技正以其独有的原子级制造技术,在不同维度的极端环境中,编织一张张创新之网。
科技有温度,创新无止境。在世界之巅,一个关于绿色、温暖与生命的故事,正被持续书写。