8月29日,在佛山市南海區丹灶鎮,佛山仙湖實驗室再迎創新突破,鋁加工行業首臺零碳氨燃料鋁棒加熱爐對外發布,標志著氨氫零碳燃燒技術在鋁加工加熱環節取得重大突破,有望推動行業能源結構優化與減排目標落地。
8月29日,鋁加工行業首臺零碳氨燃料鋁棒加熱爐正式對外發布。
自2021年佛山仙湖實驗室零碳燃燒技術中心成立以來,該中心研發團隊攜手佛山制造業企業,推動研發、中試、產業化無縫銜接,先后在陶瓷和鋁型材領域燒出兩項“全行業首個”,為佛山傳統產業轉型升級注入綠色新動能,推動佛山朝著“雙碳”目標加速前行。
科學家與企業家雙向而行,得益于佛山具備完整的產業鏈配套。更重要的是,佛山市、南海區、丹灶鎮各級黨委、政府始終秉持敢為人先的創新精神,為企業和科創平臺先行先試提供了有力的支持和保障。
當日下午,在佛山仙湖實驗室零碳燃燒技術中心中試平臺現場,剛建成的行業首臺零碳氨燃料鋁棒加熱爐正在高溫燃燒示范運行。鋁棒加熱爐內新開發的大功率純氨燃燒器噴射出熊熊火焰,設備上各種儀表顯示出優異的升溫性能和溫度均勻性,運行過程中碳排放為零,且無硫氧化物、無煙塵排放,氮氧化物排放優于國家超低排放標準。
現場見證的多位企業代表紛紛表示,從實際運行效果看,這已不僅是一個中試實驗,而是具備可規模化推廣可能的成熟技術。
嘉賓、領導實地參觀鋁加工行業首臺零碳氨燃料鋁棒加熱爐。
鋁加工行業是國民經濟的重要基礎產業,也是能源消耗和碳排放的重點領域。在鋁型材生產流程中,鋁棒加熱是能耗最高的環節之一,傳統燃料大多依賴天然氣,碳排放強度高。實現該環節的零碳轉化,對全行業乃至全國工業減排具有重要意義。
在此背景下,仙湖實驗室聯合廣東意利克節能科技有限公司等單位,依托自身在零碳燃燒與高溫工業領域的研究積累,成功研制出全行業首臺用于鋁擠壓生產的零碳氨燃料鋁棒加熱爐,實現了鋁加工加熱環節的零碳運行。
發布會現場,佛山仙湖實驗室戰略科學家、澳大利亞工程院院士程一兵作為項目首席科學家,正式發布了該項技術與裝備。
在隨后的技術交流與討論環節,佛山仙湖實驗室氨氫新能源零碳燃燒技術中心研究員周吉偉博士系統介紹了零碳氨燃料鋁棒加熱爐的核心技術架構與運行數據。該設備采用佛山仙湖實驗室自主研發的“多級預熱+分級燃燒+智能控溫”集成系統,實現氨的穩定燃燒與高效熱交換,以及氮氧化物排放的可控管理,設備的主要技術指標滿足鋁棒加熱示范生產的工藝需求。
在提問與交流環節,來自鋁加工企業、行業協會、政府部門等單位的代表就氨燃料的安全性、設備運維、燃料供應穩定性、改造和運行成本等熱點問題展開討論。
項目團隊逐一回應,明確氨燃料在嚴格執行安全管控下具備高安全性,現有設備可實現自動化控制與遠程監測,且佛山、廣州等地已開始布局氨氫能源供應鏈,為后期推廣提供基礎保障。
零碳氨燃料鋁棒加熱爐的問世,標志著鋁加工行業在綠色轉型道路上邁出了堅實的一步。這一成果的背后,體現了佛山大力推動產業科技互促雙強,積極探路制造業轉型升級。
在佛山,能源消耗高、碳排放量大一直是傳統制造業向綠色轉型的痛點。南海作為佛山的制造業大區,擁有建筑材料、鋁型材等15個傳統產業集群,貢獻了全區60%以上的工業產值,近年來,南海通過推動數智化轉型、綠色化發展、品牌建設等措施,力促傳統產業轉型升級。
在國家“雙碳”目標下,氨和氫都是可供工業大規模推廣的綠色零碳燃料。2021年,佛山仙湖實驗室戰略科學家程一兵牽頭組建研發團隊,著眼于國家戰略和地方需求,率先探索用氨氫融合的技術方案,解決陶瓷等傳統制造業綠色轉型的痛點。同年12月,由仙湖實驗室聯合佛山歐神諾陶瓷有限公司、佛山市德力泰科技有限公司成立的“先進零碳燃燒技術聯合創新研發中心”正式啟動。
經過一年努力,到2022年底,程一兵帶領團隊,成功用零碳氨燃料燒制作出全球第一塊綠色建筑陶瓷。之后,團隊陸續進行了多次中試,并在2024年3月與“瓷磚巨頭”蒙娜麗莎集團啟動項目量產化合作,經歷上百次技術討論和技術攻關,全球首條陶瓷工業氨氫零碳燃燒技術示范量產線于2024年9月在佛山南海成功投產。

陶瓷工業氨氫零碳燃燒技術示范量產線。
從實驗室創新到產業化落地,程一兵團隊定下更高目標,他們希望繼續推動氨氫燃燒技術在建筑陶瓷行業覆蓋更多產線,并推廣至衛生陶瓷產品,推動佛山陶瓷行業率先實現碳達峰。與此同時,團隊也在緊貼本地產業需求,全力攻關鋁加工領域氨燃燒技術。
南海再次憑借雄厚的制造業基礎,為科學家創新提供有力支撐。早在2023年,廣東(南海)鋁加工產業聯盟提出要攜手佛山仙湖實驗室,推動先進零碳燃燒技術在鋁加工熔煉爐應用。同年10月,佛山仙湖實驗室與廣東意利克節能科技有限公司、廣東堅美鋁型材廠(集團)有限公司等南海企業成立聯合實驗室、創新聯合體,合作研發零碳氨燃料鋁棒加熱爐。
“企業作為創新主體,與科研機構緊密合作,可以真正把技術轉化為生產力。”意利克公司董事長周厚宏說,經過近兩年聯合攻關,目前公司已初步具備零碳氨燃料鋁棒加熱爐小批量生產能力,未來將加快市場布局和推廣。
程一兵團隊與佛山企業家雙向奔赴,佛山各級黨委、政府一路保駕護航。
具體到佛山仙湖實驗室與企業聯合推廣氨氫零碳燃燒技術的過程中,從佛山市到南海區,企業用氨作為燃料得到了明確的政策引導和有力的政策支持,突破了很多限制。比如,批準建設企業自用氨站以及用氨作為燃料進行燃燒示范,都是很好的例證。
仙湖實驗室。
聚焦科技成果落地轉化,一方面,由佛山仙湖實驗室搭建的“高溫工業零碳燃燒中試平臺”在去年入選全市首批中試平臺;另一方面,近年來,南海相繼出臺了多項適用面廣、針對性高、執行力強的支撐方案和政策文件,比如氨氫供應體系建設、支持“高耗能”企業氨氫融合技術應用扶持方案等,助力相關科研成果迅速落地。
丹灶作為佛山仙湖實驗室的所在地,丹灶鎮委、鎮政府始終不遺余力地支持佛山仙湖實驗室氨氫新能源零碳燃燒技術中心發展,從配合推動該中心落戶“仙湖氫谷”南部園區,到積極為產學研各方牽線搭橋,助力該中心團隊對接企業技術需求,都有當地領導干部和科技、企服人員的參與。
今年,乘著“百縣千鎮萬村高質量發展工程”的東風,佛山提出以丹灶等六個鎮街為核心區,建設環西江—北江區鎮村高質量發展先行區。丹灶搶抓機遇,提出依托佛山仙湖實驗室所在的仙湖,啟動建設仙湖國際科創社區,充分發揮仙湖實驗室引才聚才、成果轉化、項目孵化等重要作用,大力打造“仙湖科創核”。
相應地,丹灶在仙湖片區重點建設11萬平方米灣區科學家科創園、1.2萬平方米仙湖創客總部及孵化器,用好兩大產業基金,搭建更多中試平臺,加快科學家餐廳、人才公寓、高端酒店等項目實施,并利用拓展區園區,為科創項目產業化階段提供空間供給,讓包括仙湖實驗室人才在內的科學家、科技工作者專注創新更無后顧之憂,加快推動科技成果走出實驗室、走上貨架。
發布會上,佛山市副市長徐童表示,佛山一直非常高度重視科技創新和產業協同,也支持仙湖實驗室等高水平科創平臺,聚焦氫能和氨氫融合等前沿方向,開展關鍵核心技術攻堅和成果轉化,接下來,佛山市政府將繼續強化政策引導和服務保障能力,支持更多企業參與零碳技術的研發和應用,推動標準制定、平臺建設和場景開放,加快構建綠色低碳循環發展產業體系。
同時,她希望佛山各相關部門、行業協會和各位企業代表要以此次發布會為契機,加強交流,深化合作,共同推動氨氫融合技術在更多行業、更廣領域落地生根、開花結果。