长征五号是目前国内最先进的液氢液氧火箭，肩负着中国空间站建设和深空探索的重要任务。

中国航天的成就激励着所有中国人的心。但是却有国外网友酸溜溜地指出，长征五号氢氧发动机中的液态氢燃料全部依赖法国法液空公司制氢设备——“只要法国人停止供应，中国空间站建设就得立刻暂停”。

果真如此？

法液空公司液态氢运送车

首先回答这个问题：是的，长征五号使用液氢燃料确实依赖法液空公司提供的设备。

但是，2021年9月20日航天科技集团六院101所正式宣布：我国自主研制的首套产量达到吨级的氢液化系统调试成功，并实现了连续稳定生产。

液氢燃料卡脖子状态，已经彻底成为过去式！

法液空与长征五号

2008年，法液空与中国氢能产业因“长征五号”航天项目而结缘，为“长征五号”提供液氢燃料。

双方的合作形式是国内在海南省文昌市成立蓝星(海南)航天化工有限公司，引进法液空的冷箱设备和配套相关设备。

蓝星化工

目前蓝星航天拥有国内最大的装置规模和产量的液氢装置，是长征五号和长征七号运载火箭唯一一家火箭燃料配套保障单位。

并且，相对于法国本土的10吨\天的液氢生产速率，蓝星航天生产速率仅为2吨\天。客观地来说，火箭燃料卡脖子的情况是确实存在的。

实际上在世界航天大国中，除了中国，俄罗斯也是被液氢燃料卡脖子的对象。

现在俄罗斯氢氧火箭发动机发展缓慢，主要就是航天液氢产业半死不活，完全无法支撑起基于氢氧火箭发动机的大规模航天计划。

俄罗斯至今挑大梁的煤油发动机

美国主导的国际氢液化产业垄断格局

纵观国际氢液化产业格局，主要分成两个部分：

北美占了全球液氢产能总量的85%以上。美国本土已有15座以上的液氢工厂，液氢产能达 326 吨/天以上，居于全球首位，包括加拿大的80 吨/天的液氢产能也为美国所用。近年来，美国开始建设新的液化氢工厂，扩大液氢产能，预计2021年美国本土的液氢产能将超过500 吨/天。

除去北美之外，欧洲4座液氢工厂的液氢产能为 24吨/天。亚洲有16座液氢工厂，总产能为38.3 吨/天，其中日本占了2/3。

中国在用的液氢工厂仅有海南文昌、北京101所和西昌基地，均服务于航天火箭发射，总产能只有 4 吨/天，最大的海南文昌液氢工厂产能为2 吨/天。中国民用液氢市场一片空白。低产能导致中国液氢生产成本远高于美国等发达国家，严重限制了液氢在高端制造、冶金、电子和能源产业等领域的应用，使产品质量和制造水平与美国存在较大差距。

2020年一篇国内氢液化产业评估报告悲观地指出：目前，国内尚无国产商品化的氢透平膨胀机， 氢液化系统核心设备完全依赖于进口。国际上林德、法液空两家公司是全球范围内最具实力的氢液化设备供应商。

国内虽然于上世纪末自主开发了氦膨胀机制 冷的小型氢液化装置，但产品质量和制造水平与美国等发达国家还存在很大的差距。

透平膨胀机

航发压气机

国产氢液化设备的奋力突围

氢的液化最早由英国的 James Dewar 于1898年通过J－T节流实现。到 1902 年出现了Claude循环，区别于之前的氢液化方式主要在于膨胀机的使用。使用液氮预冷、膨胀机提供低温区冷量的Claude循环，效率比采用J－T节流的 Linde-Hampson 循环高约50－70% 。

目前，Claude 循环仍然是大型氢液化装置的基础，根据制冷方式的不同又分为氢膨胀制冷和氦膨胀制冷氢液化流程。无论在氢膨胀制冷或在氦膨胀制冷氢液化流程中，透平膨胀机均是最关键的核心设备，也是系统低于80 K 温区的主要冷量来源。

透平膨胀机

透平是英文turbine的音译，源于拉丁文turbo一词，意为旋转物体。透平机械最经典的应用场景就是航空发动机，涡扇发动机的英文Turbofan前面就是turbo。

所以讲国内航空发动机技术的落后和氢液化设备的落后实际上是相同的原因。

航发压气机

就在这时，西安交通大学和北京航天试验研究所宣布正在合作开展大型氢液化装置和高效氢、氦透平膨胀机的研发工作。并且相对目前国际先进水平提出了五点改良意见：

自从2019年，国内航天发射计划大幅上涨，国内的几家依赖进口设备的氢液化设备工厂供应捉襟见肘。

就在这时，西安交通大学和北京航天试验研究所宣布正在合作开展大型氢液化装置和高效氢、氦透平膨胀机的研发工作。并且相对目前国际先进水平提出了五点改良意见：

1）设计新型高效压缩机和膨胀机；

2）使用具有更多级和中间冷却器的高效压缩机，以获得等温压缩；

3）使用膨胀机替代节流阀；

4）提高铝板翅式换热器的效率，降低损失；

5）开发新型混合制冷剂循环流程。

终于，在1一年的综合攻关之后，功夫不负有心人。2021年9月20日，北京航天试验研究所正式宣布国内首条氢液化生产线调试完成，成功投产。

设计液氢产能每天1.7吨，满负荷生产能力每天2.3吨，百分之90以上的技术完全国产化。

以长征五号火箭每次发射30吨的氢燃料需求来看，一条生产线半个月就能解决一发长征五号需求的氢燃料生产任务。

不仅如此，由于不受国外设备数量限制，扩充氢液化产线就成了简单的复制粘贴任务。

这项任务关键技术的重大突破实现了液氢完全国产化，不少技术指标超越国际先进水平。

咱们中国人想上天，谁也别想卡住咱们中国人的脖子。

中国航天人，牛！