低温高压储氢产业化
公司应用混合工质制冷技术，开发了低功耗的低温高压储氢技术，将氢气存储在 80K@50MPa，其密度和液氢相当，71kg/m3，若压力加到 70MPa，储氢密度比液氢高 10%。低温高压氢温度比液氢高 60℃，能耗优势非常明显。且氢气处于超临界态，性质接近气体，应用和运输比液氢更灵活方便。此外，低温高压储氢技术设备成本远低于液氢，在储能、加氢、运氢、氢能应用领域前景非常广阔，也是将氢真正拓展到低成本商业航天、水下 UUV、氢能飞行器等领域的最有效技术路径。
工业生产的中高温热能低碳供应—助力零碳园区建设
我国超 25000 个工业园区多采用燃煤、燃气锅炉供热，能耗近 5 亿吨标煤占碳排总量 10%。随着我国双碳战略的实施，能源结构面临颠覆性变革，可再生能源占比大幅提升，化石能源使用受限，多依赖于化石能源燃烧供热的工业流程亟需低碳解决路径。升温型余热利用技术可满足 200℃以下的用热需求，实现工业用能的电气化改造，部分或完全替代化石能源。升温型余热利用技术可以满足大多数的工业用户需求，实现工业热能的清洁高效供给。推动工业领域绿色低碳发展，提升工业电气化水平，推动零碳工厂和零碳园区建设。
无油磁悬浮离心机驱动的混合工质气体液化技术
再液化装置是低碳化和智能化 LNG 运输船、LNG 加注船和 LNG 动力船回收闪蒸汽的关键核心低温设备之一。目前主要依赖进口，主流技术以无油氮压缩-膨胀制冷技术为主，以法液空 Air liquid、瓦锡兰 Wartsila 为代表。近年来油润滑螺杆压缩机驱动的混合工质制冷技术在此领域也取得了广泛应用，以英国 LGE 为代表。在国内，基于油润滑螺杆机驱动的混合工质气体液化技术已经广泛应用于陆用中小型非常规气源液化场合（1 万-50 万吨/年）。然而，现有混合工质液化技术的理论循环效率可 达逆卡诺循环的 60~70%，实际仅 20~30%，主要原因：1.受限于螺杆压缩机效率以及大量润滑油引起的变浓度；2.多元非共沸混合物相变传热复杂性及流动过程中组分迁移。混合工质再液化装置未来将向高效无油驱动、轻量高效换热设备、智能控制三个方向发展。目前，理化所已经完成了基于油润滑螺杆压缩机驱动混合工质制冷的撬装液化技术以及氮/氦磁悬浮离心压缩膨胀一体机技术，其中陆用天然气液化已开展规模化的工程应用实施，船用液化技术正处于起步阶段。在此基础上，发展无油磁悬浮离心压缩机驱动的混合工质气体液化技术，可打破混
石油管道用激光焊缝跟踪装置
激光焊缝跟踪装置主要应用于油气管道的自动化焊接场景，该系统可在复杂焊接场景下实时获取焊缝形貌数据，指导焊枪位姿调整，确保焊接质量和效率。 激光焊缝跟踪装置可实现坡口自适应识别。通过自主开发的软件识别算法，实现对 V 型坡口、平底填充坡口及 U 型坡口的特征点精准识别，适应焊接过程中焊缝形貌的动态变化。系统具备抗干扰实时成像能力。系统集成激光距离选通、窄带通滤波及多算法融合的图像处理技术，有效抑制焊接弧光、烟尘、飞溅及材料高反光干扰，提升图像信噪比和特征识别成功率，实现焊接过程实时自动识别。系统具备异常数据冗余判断能力。通过结合跟踪点检查等对比算法能够实时剔除异常数据帧，确保输出数据的稳定性和可靠性。系统能够实现多形貌异构焊缝空间跟踪。通过焊缝坡口自适应识别跟踪算法和焊缝空间偏移跟踪算法，获得复杂异构焊缝的空间几何参数和空间偏移量等特征数据，实现复杂异构焊缝的有效识别与自适应空间跟踪。该系统在管道实际焊接测试中能够完成全流程管道焊接识别跟踪，运行稳定，抗干扰能力强，焊接精度高，可满足油气管道全位置焊接的高精度需求，为自动化焊接提供了可靠的技术支撑。
液压式石油管道内部冷折弯机
激光与光子技术应用组研制的新型管道内部冷折弯机是国内第一台能够对钢管产生内部动力折弯的装置，该技术非常适合带有外包覆层的油气管道弯制，能够在不破坏管道外部保温层的条件下在管道内部实现精准折弯，具备弯制质量高、安全性、经济型高、灵活性强、便于运输等特点。内弯机研制突破了限域空间内超高压机构设计与实现技术，克服了管道内部空间受限和超高压精确控制的难点，引入先进的空间约束与优化设计，采用高效的力学传递系统，确保在受限的空间内实现折弯力的精确测量与控制。内弯机具备双向滚转纠偏能力，通过深入理解机构设计、结构力学分析以及机械系统的工程优化，引入拖拽式机构并与行走轮配合实现角度可控的行走，结合主被动控制机构，实现了小角度可控行走，确保每一步进折弯时滚转角度的局限性，避免管道因滚转引起的异常形变，提高了管道的整体形状一致性。液压式管道内部冷折弯机的研制成功有效解决了能源管道的弯制问题，提升了我国管道行业整体施工技术水平，对突破科技封锁和能源领域卡脖子问题、保障国家能源安全具有重要意义。系统研发与制造具备完全自主知识产权，目前已申请发明专利 4 项，其中 2 项已授权。
氮氧化锆薄膜温度计
氮氧化锆薄膜温度计以其宽广的测量温区、高精度、高灵敏度、优异稳定性及低磁致电阻等显著优势，在航空航天、大型科学装置及量子计算等领域的高能辐射、强磁场和极低温环境中展现出广泛的应用潜力。本项目依托低温材料及实验技术团队在材料低温物性研究领域的深厚积累，结合先进的薄膜制备、光刻和封装工艺，成功开发了氮氧化锆薄膜温度计。本项目团队通过精细调控薄膜组分，共计研制出 1010、1030、1050、1070 和 1080 五个系列型号的氮氧化锆薄膜温度计，测量温度范围覆盖 0.1~423 K，适应宽温区温度测量需求。上述温度计特别适用于低温系统和稀释制冷机等应用场景，为极端环境下的温度测量提供可靠的技术支持。