2023年11月，由北京北大先鋒科技股份有限公司牽頭申報(bào)的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高端功能與智能材料”專項(xiàng)揭榜掛帥項(xiàng)目“高原變壓吸附制氧用堿土基吸附劑與制氧裝置研發(fā)”成功立項(xiàng)。

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃是當(dāng)前我國最高級別的研發(fā)項(xiàng)目，主要包括事關(guān)國計(jì)民生的重大社會公益性研究，以及事關(guān)產(chǎn)業(yè)核心競爭力、整體自主創(chuàng)新能力和國家安全的重大科學(xué)技術(shù)問題，旨在突破國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展主要領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸。重點(diǎn)專項(xiàng)進(jìn)行全鏈條設(shè)計(jì)，最終希望有重要基礎(chǔ)原創(chuàng)成果與面向應(yīng)用的產(chǎn)出落地。

為強(qiáng)化重大創(chuàng)新成果的“實(shí)戰(zhàn)性”，2021年科技部公布的“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首次設(shè)立“揭榜掛帥”項(xiàng)目，聚焦國家戰(zhàn)略亟需、應(yīng)用導(dǎo)向鮮明、最終用戶明確的攻關(guān)任務(wù)，突出最終用戶作用，實(shí)施簽訂“軍令狀”“里程碑”考核等管理方式。今年3月，科技部發(fā)布“高端功能與智能材料”重點(diǎn)專項(xiàng)2023年度“揭榜掛帥”榜單，本批榜單圍繞我國高原地區(qū)極端環(huán)境下低能耗、低成本、高可靠性的用氧等應(yīng)用場景，擬解決適用于高海拔環(huán)境的變壓吸附制氧裝置與系統(tǒng)等問題。

北大先鋒是國內(nèi)最早開始變壓吸附制氧技術(shù)研究開發(fā)的科技企業(yè)之一，在高原地區(qū)已承建多例中、大型變壓吸附制氧工業(yè)應(yīng)用裝置。高原地區(qū)空氣稀薄，氧含量低，變壓吸附制氧設(shè)備的單位能耗、產(chǎn)品純度、產(chǎn)品流量等指標(biāo)的達(dá)成都比在平原地區(qū)提高了難度。重點(diǎn)專項(xiàng)課題將針對我國高原地區(qū)極端環(huán)境下的用氧需求，開發(fā)低成本高效堿土基金屬制氧吸附劑材料；探明極端條件下吸附劑性能長期可靠運(yùn)行機(jī)制，研究可動態(tài)調(diào)控的高效變壓吸附制氧工藝；研制出適用于高海拔環(huán)境的變壓吸附制氧裝置與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。這要求研究單位必須充分掌握變壓吸附制氧工藝的核心關(guān)鍵問題，以進(jìn)一步探索堿土基金屬吸附劑的應(yīng)用成效。

圖：北大先鋒在青藏高原為冶煉廠建設(shè)的大型變壓吸附制氧站

榜單發(fā)布后，科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心就“高原變壓吸附制氧用堿土基吸附劑與制氧裝置研發(fā)”揭榜掛帥項(xiàng)目組織公開申報(bào)、專家評審、現(xiàn)場答辯。北大先鋒總經(jīng)理唐偉作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，在答辯會上匯報(bào)了高原變壓吸附制氧研發(fā)項(xiàng)目背景與研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與技術(shù)路線、項(xiàng)目預(yù)期成果與效益、研究團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢與工作基礎(chǔ)、任務(wù)分工與進(jìn)度安排、組織管理與風(fēng)險(xiǎn)分析等內(nèi)容。

經(jīng)審慎考察，2023年11月科技部遴選出北大先鋒為牽頭單位，青海大學(xué)、西藏大學(xué)、清華大學(xué)山西清潔能源研究院、北京化工大學(xué)、北京高新華康科技有限公司和河北天辰新材料科技有限公司聯(lián)合參與，計(jì)劃分別就“低成本高效堿土基金屬制氧吸附劑開發(fā)與規(guī)?；苽洹薄ⅰ案咴瓧l件下吸附劑穩(wěn)定運(yùn)行機(jī)制與高效變壓吸附制氧工藝”、“高原變壓吸附制氧裝置模塊化集成與系統(tǒng)管控策略”和“高原環(huán)境下制氧示范裝置狀態(tài)評估與數(shù)智運(yùn)維”四個(gè)課題開展應(yīng)用示范研究。

高原變壓吸附制氧研發(fā)項(xiàng)目執(zhí)行期為三年，將通過現(xiàn)場驗(yàn)收、用戶和第三方測評等驗(yàn)收方式，在真實(shí)應(yīng)用場景下開展，并充分發(fā)揮最終用戶作用，以成敗論英雄。北大先鋒牽頭的高原變壓吸附制氧研發(fā)項(xiàng)目作為2023年度國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“高端功能與智能材料”專項(xiàng)研究的重要一環(huán)，有助于提升我國氣體分離產(chǎn)業(yè)核心競爭力，提高整體自主創(chuàng)新能力，為高原缺氧環(huán)境下的用氧工藝選擇樹立應(yīng)用示范，實(shí)現(xiàn)更低成本的供氧，改善人居環(huán)境，助力重大民生工程。