到加氫站加氫，顯示屏上滾動著質(zhì)量和金額。這一數(shù)值的確定，離不開藏在加氫站里面的氫氣質(zhì)量流量計。要將氫氣從加氫站，加注到氫能卡車上，加氫槍是必需裝置。

長久以來，以加氫質(zhì)量流量計、加氫槍為代表的加氫站核心裝備，需要極高工藝，只能依賴進(jìn)口。“比如加氫槍，進(jìn)口產(chǎn)品價格高昂，一套下來要10余萬元，并且付款條件苛刻。”業(yè)內(nèi)人士介紹，維護(hù)成本也不低，如果需要檢修或者更換，需要送到海外，耗錢耗時。

隨著加氫站建設(shè)的連年增長，要降低成本，占領(lǐng)未來廣闊市場，核心設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)突圍勢在必行。

不過，氫是密度最低、最輕的元素，要準(zhǔn)確計量氫氣并不容易。厚普股份旗下全資子公司成都安迪生測量有限公司（下稱“安迪生公司”）開啟技術(shù)研發(fā)，推動加氫站核心裝備國產(chǎn)化。

安裝在加氫站內(nèi)部的科里奧利流量計

氫氣質(zhì)量流量計主要利用科里奧利原理，常見的流量計是通過測量體積和密度等，間接計算獲得質(zhì)量流量，而科里奧利流量計是通過信號特征直接獲得流體的質(zhì)量流量，從而獲得較高精度的測量結(jié)果。

“流體經(jīng)過流量計傳感器，產(chǎn)生極其微弱的信號，通過檢測線圈檢測到信號的相位差，從而計算獲得最終氫氣質(zhì)量流量。”李潤解釋說，所以對于氫氣質(zhì)量流量計，管材、傳感器等加工精度、數(shù)字信號處理是關(guān)鍵。

基于此前做天然氣計量器具積累的經(jīng)驗，團(tuán)隊建立分析模型，尋找“蹺蹺板上的平衡點”，滿足小流量計量和高壓計量的要求，經(jīng)過長期攻關(guān)，實現(xiàn)了流量計的國產(chǎn)化替代。

相較于加油站的加油槍，加氫站的加氫槍由于氫氣的高壓環(huán)境，結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復(fù)雜、多項功能集成度非常高。目前加氫槍市場分35MPa（兆帕）和70MPa兩個壓力等級，現(xiàn)階段國內(nèi)加氫槍主流的加注壓力等級為35MPa。

35MPa和70MPa加氫槍

氫氣很容易逃逸，壓力又很高，如何將其牢牢“網(wǎng)住”，成為橫亙在科研人員面前的難題。

“加氫槍密封介質(zhì)是氫氣，又需要達(dá)到全生命周期10萬次密封，要保證內(nèi)部零件在高壓狀態(tài)下能平穩(wěn)運動，不發(fā)生小分子氣體泄漏情況。尤其在加氫槍連接與動密封處，是安全和氫氣泄漏的關(guān)鍵區(qū)。”李潤說。

2017年，安迪生公司開啟了加氫槍研發(fā)之路，經(jīng)歷不斷試驗和技術(shù)攻關(guān)，通過包括氣密性、手柄操作、循環(huán)壽命等在內(nèi)的10余項嚴(yán)苛測試，突破技術(shù)瓶頸，2019年通過了加氫站現(xiàn)場應(yīng)用評價，實現(xiàn)了加氫槍國產(chǎn)化替代。

“在2020年，我們又研發(fā)出國內(nèi)第一把具備紅外通信功能的70MPa加氫槍。”厚普智聯(lián)副總經(jīng)理顧小明說。

70MPa意味著加氫機要承受最高700公斤對外的壓力，這對產(chǎn)品設(shè)計要求更高。

“不同于加油，油槍內(nèi)部傳感器探測到油箱即將充滿，會立即發(fā)送信號通知其‘跳槍’。”顧小明解釋說，70MPa加氫時不能把閥門全部打開，如果全部打開，氫分子在里面碰撞擠壓產(chǎn)生大量的熱，會導(dǎo)致氣瓶的溫度快速升高，升溫過快會有安全隱患。所以加氫時要控制充裝速率，紅外線就是用來和車“通訊”的，通過讀取到加氫工作中氫瓶壓力、溫度、容量等信息，實時控制充裝速率，確保加氫的安全性。

目前，安迪生公司自主研發(fā)的35MPa/70MPa加氫槍，已批量應(yīng)用于北京冬奧會加氫站項目及廣東、四川、安徽等多個省份的首個氫能示范站點，打破了國外市場壟斷，幫助降低了建加氫站的設(shè)備成本。