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航天11所研发LNG汽车国产化低温阀可替代进口产品
2015年03月03日

来源:中国航天报 中国航天商务网 日期:2015/02/17

  近日,由中国航天科技集团公司六院11所远征公司为陕西汽车控股集团有限公司LNG汽车配套的气瓶供气系统的低温增压调节阀和低温经济阀顺利通过试验检测。检测表明,产品达到国外同类技术水平,可替代国外进口。

  目前,两种低温阀已在陕汽集团小批量试用,各项参数正常,这标志着六院11所在LNG汽车关键件国产化领域迈出了坚实的第一步,为进军LNG汽车市场奠定了良好的基础。

  强强联手 拉开国产化序幕

  LNG汽车是以液化天然气为燃料的新一代天然气汽车,其优点是LNG能量密度大,约为CNG的3倍,汽车续驶里程长,相对使用柴油、汽油的汽车,具有更为显著的经济效益。近两年,我国的LNG汽车以每年平均20%以上的速度增长,但市场占有率仅为5%,数量不足,发展空间较大。

  气瓶供应系统是LNG汽车的关键设备,而低温调节阀和经济阀安装在气瓶供应系统的自增压管路和经济回路,分别用于气瓶增压和将气瓶顶部增压时过多的饱和蒸汽输送到发动机,是气瓶供应系统的关键组件。

  尽管我国某些领域的低温阀门技术已经非常成熟,但LNG汽车用低温阀门的研究仍然不足,国产化率低,大部分LNG汽车阀门长期依赖进口,不利于国内阀门制造业的技术进步,同时也增加了LNG汽车的生产成本。

  同时,由于LNG汽车低温阀门都是进口国外,产品出现质量问题需要维护时,国外供货商往往出现维护不及时、协调困难,甚至不给维修更换的现象。因此,推进LNG汽车气瓶供应系统低温阀门国产化迫在眉睫。

  陕汽集团是我国西北地区最大的制造型企业和唯一的新能源商用车生产企业,也是新能源汽车的积极倡导者和推动者。目前,陕汽集团已成功开发出以CNG、LNG、纯电动等为动力的多款新能源汽车,被工信部命名为车联网技术应用实训示范基地。

  六院11所充分发挥液体火箭发动机阀门专业技术优势,与陕汽集团强强联手,开展LNG汽车关键组件国产化,以推进新能源汽车的发展。

  航天科技破除技术瓶颈

  自上世纪80年代起,六院11所远征公司就应用航天阀门技术开发汽配阀门产品,并与陕汽集团等汽车企业保持着密切的合作关系。为实现LNG汽车关键组件国产化,六院11所与陕汽集团再次携手合作。

  为在短时间内开发出性能先进的低温增加调节阀和经济阀,六院11所远征公司委托发动机阀门专业设计室进行产品设计。作为航天型号专业设计室,该室承担着数百种阀门的研制及数千台阀门产品的验收任务,同时还为航天系统相关单位开发军协品,科研任务异常繁重。

  2013年8月,六院11所成立了低温阀研发小组,紧锣密鼓地展开了研制工作。为了不影响型号科研生产任务,设计人员利用业务时间,进行阀门的研制。研发人员翻阅大量的资料,进行探索研究、试验验证,开创性地运用多种新材料、新技术、新工艺,将型号设计理念贯穿于产品设计之中,开始了诸多第一个“吃螃蟹”之旅。

  LNG低温增压调节阀和低温经济阀工作温度范围为-162℃到70℃,工作温度范围大,低温要求苛刻。通过对LNG汽车低温阀的调研和对进口LNG汽车低温阀故障问题分析,并应用仿真技术等先进的航天技术手段分别攻克了LNG汽车低温阀的密封技术、低温下阀门的性能稳定性技术以及低温试验技术,不仅缩短了研制周期,同时还节约了研制成本。

  在摸清楚国外产品的性能指标和参数后,研发小组针对进口产品精度不稳定的问题,结合型号研制经验和低温阀门技术,采取了相应的改进措施。研发小组依托航天技术优势,进行了改进设计与可靠性试验,并进行了多个关键环节的技术创新,不仅充分保证了阀门性能可靠,还使产品某些方面的性能优于国外产品。

  今年8月,两种LNG汽车低温阀门产品在经历低温、流量、寿命试验验证后,通过了用户评审,陕汽集团对两种低温阀赞不绝口。

  携手向纵深发展

  LNG汽车低温阀门的国产化研发成功,对于远征公司来说意义重大,该公司总经理薛晓军表示,远征公司不仅又增加了高附加值的产品,提升企业竞争实力,还促进了企业技术进步和可持续发展。“企业具备了更多出口产品的实力,借助优良的性能和较低的制造成本,成为参与国际竞争的有利条件,具有明显的经济与社会效益。”薛晓军补充说。

  此外,LNG汽车低温阀门的国产化,还可以降低生产厂家生产与维护成本,提高资金利用率。

  “低温经济阀和低温增压调节阀的研发速度之快,出乎意料;研发产品质量之优,更是出乎意料。”在低温阀项目评审会上,陕汽集团副总经理刘玺斌给低温阀研制以高度评价。这也为远征公司进一步开展LNG汽车国产化研制拉开了新的序幕。

  随着LNG汽车的不断推广,新一代LNG汽车供气系统的研制已经开始。在研制成功LNG自增压调节阀、经济阀的基础上,远征公司又瞄准了向系统化、集成化方向发展的路子,为用户提供整体的解决方案,从提供单台产品到整套系统,从而向市场纵深推进。(张鹏 刘军利 中国航天报 航天商务网编辑)