2023年11月，由北京北大先鋒科技股份有限公司牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“高端功能與智能材料”專項揭榜掛帥項目“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。

國家重點研發(fā)計劃是當前我國最高級別的研發(fā)項目，主要包括事關國計民生的重大社會公益性研究，以及事關產(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技術問題，旨在突破國民經(jīng)濟和社會發(fā)展主要領域的技術瓶頸。重點專項進行全鏈條設計，最終希望有重要基礎原創(chuàng)成果與面向應用的產(chǎn)出落地。

為強化重大創(chuàng)新成果的“實戰(zhàn)性”，2021年科技部公布的“十四五”國家重點研發(fā)計劃首次設立“揭榜掛帥”項目，聚焦國家戰(zhàn)略亟需、應用導向鮮明、最終用戶明確的攻關任務，突出最終用戶作用，實施簽訂“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”重點專項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)應用裝置。高原地區(qū)空氣稀薄，氧含量低，變壓吸附制氧設備的單位能耗、產(chǎn)品純度、產(chǎn)品流量等指標的達成都比在平原地區(qū)提高了難度。重點專項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行機制，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)，實現(xiàn)示范應用。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鍵問題，以進一步探索堿土基金屬吸附劑的應用成效。

圖：北大先鋒在青藏高原為冶煉廠建設的大型變壓吸附制氧站

榜單發(fā)布后，科技部高技術研究發(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)”揭榜掛帥項目組織公開申報、專家評審、現(xiàn)場答辯。北大先鋒總經(jīng)理唐偉作為項目負責人，在答辯會上匯報了高原變壓吸附制氧研發(fā)項目背景與研究目標、研究內(nèi)容、主要創(chuàng)新點與技術路線、項目預期成果與效益、研究團隊優(yōu)勢與工作基礎、任務分工與進度安排、組織管理與風險分析等內(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、西藏大學、清華大學山西清潔能源研究院、北京化工大學、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?、“高原條件下吸附劑穩(wěn)定運行機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)智運維”四個課題開展應用示范研究。

高原變壓吸附制氧研發(fā)項目執(zhí)行期為三年，將通過現(xiàn)場驗收、用戶和第三方測評等驗收方式，在真實應用場景下開展，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)項目作為2023年度國家重點研發(fā)計劃“高端功能與智能材料”專項研究的重要一環(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用示范，實現(xiàn)更低成本的供氧，改善人居環(huán)境，助力重大民生工程。