关键词|工业气体 光辉岁月
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气体产品从总体上可分为空分产品、氢气、二氧化碳、LNG、焊割气、特气（包括电子气体、混合气体）等，是工业的“血液”、能源的保障、生命的支持，在国民经济中有着重要的地位和作用，广泛应用于石油、化工、煤化工、有色冶金、电子、机械加工、航天航空、医疗卫生、食品饮料、环保、玻璃、建材、消防等国民经济的基础行业，对国民经济的发展有着战略性的先导作用。
我国工业气体行业的现状
20世纪50年代，我国工业气体规模很小，只有几家日本人留下的小机组。随着我国工业的发展，尤其20世纪80年代中期以来，我国的空分设备制造和工业气体生产发展很快，形成了相当规模，品种质量基本满足国民经济发展的需要，部分空分设备的制造技术已达到或接近国际先进水平。截至1998年初，我国已累计设计制造了8021套气体分离装置（设备），制氧能力达到 206万m3/h，而且设备技术水平也在不断提高。
随着国有企业公司制改革的深化，企业经营机制发生了重大转变，原附属于大公司、大企业的一大批气体分厂（站）纷纷剥离出来，改制为独立承担民事责任的公司，并纷纷走向市场，成为工业气体行业的生力军。同时，对大型机组的引进推动了我国工业气体的发展。据统计，截止到1998年6月，我国引进大、中型空分设备141套，总能力达206万m3/h，尤其是上海宝刚引进的7.2万m3/h的APCI制造的空分设备，为我国气体设备的大型化开创了先例。
近几年，在工业气体行业中，先进技术不断得到推广和应用，如对规整填料塔技术、分子筛变压吸附前端净化空气技术、氧气产量负荷跟踪调节技术，以及无氢制氩的设备设计制造等。同时，变压吸附与膜分离技术（非低温气体分离技术）也异军突起。随着工业和科学技术的快速发展，产品结构的不断调整，我国气体工业从计划经济体制下的隐性行业逐渐浮出水面，形成一个独立行业，并逐渐走向成熟。
空分设备生产的发展历程
世界上第一套空分设备是1903年德国卡尔·林德发明的，氧气产量10m3/h，启动压力是22MPa，正常工作压力7~10MPa之间，单位能耗约2kW·h/m3·O2。
1934年，我国青岛“中国瓦斯工厂”从日本购进一台由日本和德国拼凑配套的氧气产量15m3/h的空分设备，成为中国第一家采用深冷法制取氧气的工厂。1949年，全国在青岛、上海等沿海城市约有100套空分设备，单套制氧能力在10～200m3/h之间，全国总制氧能力不到3500m3/h，并且没有空分设备制造工厂。
1953年，我国第一套空分设备问世，氧气产量30m3/h。1956年，我国成批制造空分设备共14套，其中30m3/h空分设备12套，12L/h军用液氧设备2套。同时，开始从高压流程向中压流程和高低压流程，从小型设备向中、大型设备研制开发。1957年，试制成功了中压流程50m3/h空分设备；1958年试制成功了铝带蓄冷器冻结高、低压流程3350m3/h空分设备；1958年试制成功了中压流程140m3/h氧、600m3/h氮空分设备；1959年试制成功了高压带膨胀机流程150kg/h液氧或140kg/h液氮空分设备；1968年试制成功了管式石头蓄冷器冻结的全低压流程6000m3/h空分设备；1970年9月试制成功了全铝切换式换热器冻结全低压流程10000m3/h空分设备；1981年试制成功了常温分子筛净化全低压流程6000m3/h、10000m3/h空分设备；1987年试制成功了常温分子筛净化增压透平膨胀机流程6000m3/h空分设备；1996年试制成功了常温分子筛净化填料型上塔全精馏无氢制氢流程20000m3/h空分设备。
2000年以后，以杭氧为代表的国产空分设备进入快速发展期。杭氧是全球最大的空分设备设计和制造基地，具有每年100多万m3/h的制氧容量生产能力，最大的空分设备制氧容量已达12万m3/h。2002年12月13日，我国第一套3万m3/h空分设备试制成功，首次实现了大型空分设备国产化；随后，4万m3/h、5万m3/h、6万m3/h、8万m3/h相继试制成功。
近年来，空分行业实现了快速发展，空分设备市场容量由10年前的400万~500万m3/h增长至现在的数千万立方米/小时，平均每年新增200万m3/h制氧能力。2018年全年生产了各类空分设备193套，折合制氧能力约437万m3/h，其中1万等级以上空分装置91套，6万以上空分装置29套。
氢能发展离不开政府支持
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。我国对氢能的研究与发展可以追溯到20世纪60年代初，我国科学家对作为火箭燃料的液氢的生产、H2/O2燃料电池的研制与开发进行了大量、有效的工作。国内将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发则是从20世纪70年代开始的。为进一步开发氢能，推动氢能利用的发展，国家将氢能技术列入《科技发展“十五”计划和2015年远景规划（能源领域）》。
在能源供应日益紧张的当下，发展新能源汽车已迫在眉睫。虽然燃料电池发动机的关键技术已经基本被突破，但是还需要更进一步对产业化技术进行改进、提升。这个阶段需要政府加大研发力度的投入，以保证我国在燃料电池发动机关键技术方面的水平和领先优势，包括对掌握燃料电池关键技术的企业在资金、融资能力等方面予以支持。此外，国家还应加快对燃料电池关键原材料、零部件的国产化、批量化生产的支持，不断整合燃料电池各方面优势，带动燃料电池产业链的延伸。同时，政府还应给予相关的示范应用配套设施，支持对燃料电池相关产业链的培育等，以加快燃料电池车示范运营相关法规、标准的制定和加氢站等配套设施的建设，推动燃料电池汽车的载客示范运营。
据预测，2019年我国氢气产量将接近2000万吨，到2020年将超过2000万吨。2019年氢能应用行业工业产值或将接近4000亿元。根据中国氢能联盟的预计，到2050年，氢能在我国的能源体系中占比将达10%左右，其中氢气需求量接近6000万吨，年经济产值超过10万亿元。其中交通领域用氢2458万吨，约占该领域用能比例的19%，交通领域将成为氢能消费的重要突破口，以实现氢能从辅助能源到主力能源的过渡。
特种气体取得长足发展
特种气体的研究和开发，涉及到生物学、化学、机械学、电子学、工程物理和工程化学等学科领域。目前，全球特种气体行业已逐步形成了独具特色、分工明确和门类齐全的气体控制体系，包括气体分离技术、气体净化技术、气体混制技术、气体分析技术等8个方面。
近年来，在电子和光电高科技产业迅猛发展的推动下，国内特种气体行业取得长足发展，2018年销售收入预计超过580亿元。在此背景下，特种气体的相关技术水平也有较大幅度的提升。
特种气体的研究与应用在我国得到了从无到有的长足发展，特种气体在国民经济中的应用越来越广，研究开发新品种气体正得到自上而下的普遍关注，一些常用特种气体已基本摆脱单纯依赖进口的被动局面，不但为国家节省了大量外汇，也为发展我国自己的电子工业作出了巨大贡献。目前中国的特种气体发展方向是高纯度、高洁净度，因此需要高要求的分析测试手段。特种气体要健康、稳步地发展，就必须着眼于未来，重点研究开发高水平、填补国内空白的特种气体产品，并不断提高已有产品的质量。应大力研究开发的气体主要是一些毒性大、腐蚀性强而又急需的电子气和在我国属于弱项的各种标准气、化学气体。
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