和远气体（002971）全资子公司湖北浠水蓝天联合气体有限公司近日获得的发明专利 “一种空气分离系统”（专利号 ZL 2023 1 0183244.7），通过优化低温精馏过程的冷量利用，为空气分离技术的节能化发展提供了新路径。以下从技术创新、行业价值、公司战略三个维度展开分析：
一、技术创新：低温精馏的效率突破
该专利的核心在于以液氮作为冷源直接参与空气冷凝过程，通过调整液氮入口位置和液氮气化路径，显著缩短空气分离塔开工阶段的积液时间。具体而言，传统深冷精馏法需通过多级换热器逐步冷却空气，而该系统通过液氮与空气的直接气液传热传质，使上塔底部积液时间大幅减少。这一设计不仅降低了设备启动阶段的能耗，还通过优化冷量分配提升了整体运行效率。
从技术原理看，该专利解决了传统空分设备冷量利用率低和开工能耗高的痛点。例如，常规空分装置开工阶段需 36 小时以上，且能耗集中在冷却和积液环节，而该系统通过液氮的定向输入，可将积液时间缩短 30%-50%，同时减少电量损耗约 15%。这种改进与当前行业低能耗、高效率的发展趋势高度契合，尤其在钢铁、化工等对气体供应连续性要求高的领域具有显著应用价值。
二、行业价值：推动空分技术绿色转型
空气分离技术是工业气体生产的基石，其能耗占工业气体成本的 60%-70%。当前，全球空分行业正面临双碳目标的压力，而该专利的节能特性恰好响应了这一需求。例如，在钢铁行业，每生产 1 吨钢需消耗约 50 立方米氧气，若采用该技术，单套空分装置每年可减少碳排放数千吨。此外，电子、医疗等高端领域对高纯度气体的需求增长，也要求空分技术向精细化、智能化升级。
与行业内其他创新技术相比，该专利的优势在于技术路径的成熟性。例如，佛山市粤秦的 “低温精馏装置” 虽通过离心力优化分离效率，但需依赖复杂的机械结构；而和远气体的方案基于现有深冷精馏框架，通过流程优化实现性能提升，更易于工业化改造。这种 “渐进式创新” 模式，既能降低技术迭代成本，又能快速在现有设备上推广应用。
三、公司战略：强化技术壁垒与业务协同
对和远气体而言，该专利的价值不仅体现在技术层面，更与其高端气体战略形成深度协同：
- 技术储备升级
：公司近年持续加大研发投入，2024 年研发费用达 5003.79 万元，同比增长 28.71%。空气分离作为其核心业务，专利的获得进一步巩固了在工业气体领域的技术优势，为参与大型空分项目招标提供了竞争力。 - 电子特气产业链延伸
：公司正推进潜江、宜昌两大电子特气产业园建设，其中硅烷、三氟化氮等产品的制备需高纯度氮气作为保护气。该专利通过提升氮气制备效率，可降低电子特气生产成本，间接支持高端产品量产。 - 政策红利捕捉
：在国家 “十四五” 新材料专项政策支持下，高效空分技术符合 “关键核心技术攻关” 方向，未来可能获得税收优惠或专项补贴。
值得注意的是，公司在公告中明确表示该专利短期内不会对经营业绩产生重大影响，这反映出其技术转化仍处于实验室到量产的过渡阶段。但结合其 2025 年 “推进新项目投产、提升市场占有率” 的规划，该专利有望在 2026-2027 年随新建空分装置落地而释放效益。
四、挑战与展望
尽管该专利具有显著技术优势，但其实际应用仍面临两大挑战：
- 设备改造成本
：现有空分装置的改造需更换部分核心部件，初期投资可能达数百万元。对于中小气体企业，这一成本压力较大。 - 市场竞争加剧
：林德、空气产品等国际巨头已在空分节能技术领域布局，例如林德的 “低温膨胀机” 可将能耗降低 10% 以上。和远气体需加快技术产业化，以应对国际竞争。
展望未来，该专利的价值可能通过技术授权和项目合作两种模式释放。例如，公司可与钢铁企业签订 “节能效益分成” 协议，或与设备制造商联合开发定制化解决方案。这种 “技术 + 服务” 的模式，将使和远气体从单纯的气体供应商向综合解决方案提供商转型，进一步提升行业话语权。
结语
和远气体子公司的这一发明专利，不仅是技术创新的体现，更是行业绿色转型的缩影。其通过流程优化而非颠覆性技术实现效率提升，为传统工业技术升级提供了可借鉴的路径。对于公司而言，这一专利的价值将随高端气体业务的扩张逐步显现，成为其在工业气体市场差异化竞争的关键筹码。在全球能源革命的背景下，此类技术创新的持续涌现，将推动空分行业向更高效、更可持续的方向发展。
