北大先锋牵头国家重点研发计划 攻坚低成本高原制氧

2023年11月，由北京北大先锋科技股份有限公司牵头申报的国家重点研发计划“高端功能与智能材料”专项揭榜挂帅项目“高原变压吸附制氧用碱土基吸附剂与制氧装置研发”成功立项。

国家重点研发计划是当前我国最高级别的研发项目，主要包括事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的重大科学技术问题，旨在突破国民经济和社会发展主要领域的技术瓶颈。重点专项进行全链条设计，最终希望有重要基础原创成果与面向应用的产出落地。

为强化重大创新成果的“实战性”，2021年科技部公布的“十四五”国家重点研发计划首次设立“揭榜挂帅”项目，聚焦国家战略亟需、应用导向鲜明、最终用户明确的攻关任务，突出最终用户作用，实施签订“军令状”“里程碑”考核等管理方式。今年3月，科技部发布“高端功能与智能材料”重点专项2023年度“揭榜挂帅”榜单，本批榜单围绕我国高原地区极端环境下低能耗、低成本、高可靠性的用氧等应用场景，拟解决适用于高海拔环境的变压吸附制氧装置与系统等问题。

北大先锋是国内最早开始变压吸附制氧技术研究开发的科技企业之一，在高原地区已承建多例中、大型变压吸附制氧工业应用装置。高原地区空气稀薄，氧含量低，变压吸附制氧设备的单位能耗、产品纯度、产品流量等指标的达成都比在平原地区提高了难度。重点专项课题将针对我国高原地区极端环境下的用氧需求，开发低成本高效碱土基金属制氧吸附剂材料；探明极端条件下吸附剂性能长期可靠运行机制，研究可动态调控的高效变压吸附制氧工艺；研制出适用于高海拔环境的变压吸附制氧装置与系统，实现示范应用。这要求研究单位必须充分掌握变压吸附制氧工艺的核心关键问题，以进一步探索碱土基金属吸附剂的应用成效。

图：北大先锋在青藏高原为冶炼厂建设的大型变压吸附制氧站

榜单发布后，科技部高技术研究发展中心就“高原变压吸附制氧用碱土基吸附剂与制氧装置研发”揭榜挂帅项目组织公开申报、专家评审、现场答辩。北大先锋总经理唐伟作为项目负责人，在答辩会上汇报了高原变压吸附制氧研发项目背景与研究目标、研究内容、主要创新点与技术路线、项目预期成果与效益、研究团队优势与工作基础、任务分工与进度安排、组织管理与风险分析等内容。

经审慎考察，2023年11月科技部遴选出北大先锋为牵头单位，青海大学、西藏大学、清华大学山西清洁能源研究院、北京化工大学、北京高新华康科技有限公司和河北天辰新材料科技有限公司联合参与，计划分别就“低成本高效碱土基金属制氧吸附剂开发与规模化制备”、“高原条件下吸附剂稳定运行机制与高效变压吸附制氧工艺”、“高原变压吸附制氧装置模块化集成与系统管控策略”和“高原环境下制氧示范装置状态评估与数智运维”四个课题开展应用示范研究。

高原变压吸附制氧研发项目执行期为三年，将通过现场验收、用户和第三方测评等验收方式，在真实应用场景下开展，并充分发挥最终用户作用，以成败论英雄。北大先锋牵头的高原变压吸附制氧研发项目作为2023年度国家重点研发计划“高端功能与智能材料”专项研究的重要一环，有助于提升我国气体分离产业核心竞争力，提高整体自主创新能力，为高原缺氧环境下的用氧工艺选择树立应用示范，实现更低成本的供氧，改善人居环境，助力重大民生工程。