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近日，在全球首个“氢能+5G”智慧生态港——青岛港建设过程中，上海航天八院811所提供的60kW燃料电池系统，为港口轨道吊设备提供电力，用于清洁高效的开展集装箱吊装作业。
经调试，轨道吊系统运行正常，在世界范围内实现了燃料电池在港口轨道吊上的首次应用，接下来将进行为期3个月的试运行，为后续产品的批量应用开展技术验证。
811所燃料电池国际首次应用于港口轨道吊建设
助力全球首个“氢能+5G”智慧生态港惊艳亮相
据811所该项目负责人张伟介绍，燃料电池是一种将氢能燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能的装置。作为一种公认的清洁能源，氢能相比其他能源，具有资源丰富，来源多样，可储存，可再生，热值高、清洁无污染的优点，是同时满足资源、环境、可持续发展要求的新能源之一。
青岛港采用燃料电池自动化轨道吊，旨在取代原先直径6米、重达约3吨的高压卷盘电缆装置，这个长达400-500米的“大辫子”，电压高达10000伏，为了给机器供电，有时需要在地面拉出很长的线，既不安全，也不方便。
811所燃料电池国际首次应用于港口轨道吊建设
相比之下，燃料电池系统不仅减轻了设备自重，降低了设备机构复杂度、设备维保量和维修费用，而且发电效率高、无噪声、安全性好，轨道吊实现安全零排放，也为建设全球“智慧港口”“绿色港口”贡献了更多的“中国方案”和“中国智慧”。
“这个项目是合作伙伴给我们牵线搭桥的，后来青岛港派人到我们所来现场调研，对我们的燃料电池产品技术水平充分肯定。”811所总工程师王东介绍，“但是他们的时间非常紧急，只给一个半月的时间交出样机，按正常流程，这套产品从设计到完成至少需要4-5个月时间。”
燃料电池
为了在保证质量的前提下，满足用户交期，该项目以通用型60kW燃料电池系统为基础，按照港口轨道吊的要求，进行针对性的标定和调整。张伟和他的团队从今年1月份开始就放弃了春节休假，一直在与用户保持密切沟通，不断修改设计方案。
“这个系统比较复杂，时间紧，工作强度大，又遇到了突如其来的疫情，很长一段时间无法出差，线下沟通的难度增大。”张伟说，“单靠线上的沟通，远程监控分析，很多繁琐的问题其实是不容易解决的。”
直到3月25日，张伟的团队才顺利将产品运到青岛港，“我们在青岛待了接近两个月，这样的项目在此之前没有先例，完全没有经验可以借鉴，一切都在摸着石头过河，跟各家合作单位不断磨合，不断解决出现的问题。”张伟说。自从燃料电池系统装机调试以来，运行正常，得到了用户高度评价。
二十年技术沉淀，一朝方能厚积薄发
今年5月25日，811所牵头产业链优势企业并首次实现核心团队持股发起成立的航天氢能(上海)科技有限公司，正式完成公司工商注册登记，标志着811所燃料电池产业化发展迈入新阶段。
2001年，在载人航天等军用特殊需求牵引下，作为国内空间电源系统抓总单位的811所正式组建燃料电池课题组，结合自身空间特种电源专业技术特长，开启氢能及燃料电池应用技术研发征程，这也是811所氢燃料电池产业发展蓝图开始勾勒的第一笔。
记者了解到，811所在国内最早开发出薄型金属双极板燃料电池电堆，掌握电堆以及金属双极板、膜电极等关键零部件自主核心技术，获专利授权22项，其中发明专利17项，斩获第二十一届中国国际工业博览会空间产业暨北斗导航技术应用展览会“产品金奖”等四项全国级大奖。
2019年，为打通燃料电池规模化制造瓶颈，811所积极布局燃料电池产业，建成了国内首条包括膜电极、金属双极板、电堆集成、电堆测试、系统集成、系统测试等生产环节的全流程燃料电池生产线，并完成了30kW~100kW系列化产品定型，性能指标达到国际先进水平。
航天氢能公司的成立，正式宣告811所经过近二十年摸索潜行，已成功构建起“研究所+国家重点实验室+产业公司”三位一体氢燃料电池产业布局。这是多年技术沉淀的一次厚积薄发，也是811所多年来秉承军民融合发展战略，紧抓国家氢能和燃料电池产业发展机遇，稳扎稳打持续推进氢燃料电池技术成果转化的重要历史拐点。
“多年来，所里坚持举全所之力发展氢能产业，成立公司只是在产业发展过程中一个阶段性的重大举措。”王东说，“航天氢能公司，联合了中车集团交通装备与智能装备制造投资平台中振装备和国内最大市场占有率的氢燃料电池系统集成商上海重塑，通过资本建立核心产业朋友圈和价值链。肩负'融合发展、产业报国'使命，我们有信心打造出'航天品质·上海制造'中国一流燃料电池产业。”
做空天和新能源应用领域“双领”企业
航天氢能公司总经理王涛从课题组成立伊始，就从事燃料电池方面的研究。这次航天氢能公司的成立，他与团队8名同事整体转型，脱离事业编制，实现核心团队持股，探索机制体制创新。
燃料电池生产线（图片均由811所提供）
“课题组核心团队8名同事，没有一人当逃兵。”王涛笑称这是一次“豪华创业”，背后有强大的上海航天八院811所的全力支持，“同时，我们对自己手中的技术有信心，对未来的市场需求有信心。”
“背水一战”之后，其实并没有想象中轻松。“成立企业容易，产品能不能卖出去却是个问题。以前做研究，只需要考虑如何解决技术上的难题，现在成立了公司，就要考虑产品和市场，怎么拿下项目，怎么把公司的产品卖出去。”王涛坦言，氢能的发展，还有很长的路要走，而航天氢能公司，也将在这个过程中不断摸着石头过河。
但毋庸置疑的是，青岛港的牛刀小试，给了团队成员极大的信心。“因为这个项目，811所燃料电池还获得多家行业主流企业的订单。今年有3-5款装配811所燃料电池的车型要进行产品公告，目前正在有序推进中。”作为青岛港项目的负责人，谈到这里，张伟颇为自豪。他也是跟随王涛出来创业的核心团队之一，如今的身份是航天氢能公司总经理助理。
青岛港的项目，让整个团队受益颇多。“单打独斗不适合这个产业，需要大家携起手来共同合作。”王涛说，在青岛港项目的推进过程中，结识了很多合作伙伴，“目前航天氢能公司正在策划牵头成立一个产业链联盟，对一个项目可以拿出完整的解决方案，企业之间互相支撑、配合，将来以联盟的方式去洽谈合作项目，也会更有竞争力。”
“我们的战略规划是坚持军民深度融合发展，发挥专业技术优势，形成燃料电池前沿产品制造、技术研发、测试检验服务产业生态布局，协同上下游企业，形成百亿规模产业集群，成为空天领域燃料电池应用领军者和新能源高端细分领域燃料电池应用领头羊。”身为811所最早从事燃料电池课题研究的带头人，总工程师王东这样定位新成立的氢能公司。
“目前，我们已经深度参与到新能源集卡及港口机械装备细分领域，后续我们还将开拓航天航空、轨道机车、船舶、水下潜器等其它细分市场领域。十四五期间，我们将建成年产1GW燃料电池堆和1万套系统生产线，为'燃料电池智能制造'体系和平台建设奠定基础。到2030年，具备年产5GW燃料电池堆和5万套系统生产能力，构建百亿元燃料电池智能产业生态。”这个“豪华创业”团队对未来期许无限。（唐小丽）
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