星辰大海｜跟随“胖五”升空，回望林德之“氢”

2020的跨年钟声刚刚响过。

在下一个“十年”到来之际，在回望2019年之时，会发现在“星辰大海”的征途上，我们又前进了一步。这一步，就是被称为“胖五”的长征5号大型运载火箭的成功发射。

作为我国目前起飞规模最大、技术跨度最大、运载能力最大的的长征5号，长征5号大型运载火箭的动力系统区别于一般火箭，搭载的是实力派新面孔——大推力氢氧发动机。

众所周知，氧是燃烧的必备条件，那么不易保存、纯度要求极高的液氢，在胖五的动力系统所扮演的又是什么角色？

液氢：“冰箭”的核心动力来源

长征5号大型运载火箭，是未来大推力火箭“先锋”和基础。其芯一级和芯二级分别采用了YF-77氢氧发动机和YF-75D膨胀循环氢氧发动机。

同时，也正因为胖五的主要燃料，是接近低温极限的——零下183℃的液氧和零下253℃的液氢，所以胖五又被称为“冰箭”。

相比其它燃料，液氢液氧推进剂的比推力尤为突出，相同比推力时运载火箭的重量可以下降50%，是居于领先地位的火箭推进剂燃料之一。

同时，液氢相比另一种高性能化学推进剂——偏二甲阱，更加安全无毒；相较甲烷，液氢因为不含碳，不会出现积炭或其它影响火箭状态的情况。

液氢作为胖五氢氧发动机的主要燃料之一，为长征五号火箭带来了更高的能量、更清洁的零污染排放。  

液氢：前途光明的超纯氢

通过胖五了解到液氢在航空航天领域的“神奇”表现后，不妨让我们回到地面，一窥液氢的本质。

液氢是通过预冷和膨胀节流等工艺，将氢气降温到零下253℃成为液体，以便储存和运输。同时，氢气和液氢的体积比，也达到了1:800。

而在零下253℃低温下，除了氦、氖稀有气体之外，所有气体杂质都会凝固分离，因此液氢汽化后很容易获得6N（99.9999%）及以上的超纯氢，被广泛应用于电子、贵金属、化工等众多行业，并受到越来越多的重视。

与钯膜纯化等氢气提纯技术相比，液氢的应用系统简单经济、高效可控、不易污染且品质稳定。因此在大规模获取超纯氢的技术领域，液氢在全球范围内被公认为“C位”。

林德：氢能源全产业链领先者

剖析过液氢的“庐山真面目”后，回过头来，让我们看看小林在液氢领域又有哪些建树呢？

其实，通过一百多年的积累，林德不仅在液氢生产及加工领域“傲然挺立”，而且已经形成了覆盖氢能源全产业链的领先技术。

液氢生产

在液氢生产方面，林德是世界上为数不多有能力商业化生产、运行液氢的企业。凭借领先的氢液化技术，提供安全、可靠、高效、节能的解决方案。同时，林德正致力于开发无排放的新概念，并将气体轴承透平膨胀机用于氢液化装置。

在美洲、欧洲、亚洲等世界各地，林德拥有大量成功案例，有些氢液化工厂已运营超过30年。

氢能源

过去的25年里，林德不断致力于将氢气作为零排放燃料的研发。目前，林德已在全球范围内建造了160多座加氢站，完成超过1,000,000次加氢。林德开发独一无二的液氢泵系统和压缩气态氢技术，只需要3分钟，就能为氢动力车辆完成加氢，不仅做到安全、可靠、高效，也有效控制了加注成本。

这其中，拥有高效过程控制系统的林德液氢泵CP3.0，以及接近100%能效转换率离子压缩机IC90，发挥了重要的作用。

除此之外，林德还拥有加氢机、常规20MPa槽罐拖车、50MPa高压瓶组运输车和液氢储罐等一系列涉及氢能生产、加注和运输的产品及解决方案。

从德国、日本等地的液氢站，到为全球第一列氢能火车提供供氢系统，再到上海驿蓝金山加氢站，林德正用一次次实践和一个个鲜活的案例，推动氢能的生产及应用的不断发展，并不断致力成为中国氢能源产业发展的长期技术合作伙伴。

当我们回过头来，仰望星空时，当我们在星辰大海的征途上奋力前进时，有一种叫做「氢」的能源，在背后为我们提供着前进的动力。

参考文献：

[1] 《成功！成功！“长五”发射现场高清大图来了！》. 航空知识.

https://mp.weixin.qq.com/s/ie2O0FKrwO2ZsMFMIrTkQA

[2] 《为“冰箭”造芯 到底难在何处——揭秘长征五号遥三运载火箭的动力系统》. 新华网. 

http://www.xinhuanet.com/tech/2019-12/28/c_1125398923.htm

[3] 林德氢能网站. https://whyhydrogen.linde.com/