本项目“氢釭剑”是一款基于智能电解制氢技术的氢氧切割装备，面向国家军事工业与船舶制造领域的关键加工需求而研发。项目以“切割速度快、切割精度高、风险系数低”为三大核心优势，凭借先进的AME电解技术为切割提供充足且纯净的氢氧气；通过多级防回火系统保障设备安全；同时配备能够集成各项监测数据并进行自适应控制的数控系统，成功突破传统燃气切割技术的性能瓶颈，实现厚钢板、特种合金及高强度装甲材料的高效精密加工，助力我国在舰船制造、军用车辆、航空航天及核能装备等战略产业中实现关键工序的自主掌控与技术自立。

在当前国际形势与工业竞争格局下，高性能金属切割装备已成为我国制造体系的战略短板之一。我国船舶制造在舰船装甲、甲板结构及特种钢材加工等环节仍大量依赖进口或沿用落后燃气设备，难以适应新一代国防装备制造的高强度、高精度与高可靠性要求。传统乙炔、丙烷切割技术存在火焰温度不足、切割精度差、安全风险高、自动化兼容性差等问题，尤其在密闭或高危军工环境中，储气与运输环节的爆炸风险对生产安全构成严重威胁。此外，关键燃气控制与安全防护技术长期受制于国外，已成为制约我国国防制造体系自主可控的重要瓶颈。

因此，国家迫切需要一种高温、安全、智能化、可数字化集成且完全自主可控的新一代燃气切割技术。而氢能源的逐渐普及正为我们项目的研发提供了思路。氢气燃烧生成的火焰温度可达3800℃以上，远高于乙炔和丙烷，且燃烧产物仅为水蒸气，真正实现零碳排放。我们团队敏锐地意识到，氢氧焰切割有望成为传统切割方式的替代方案。

然而，长期以来，氢气切割的应用受制于气瓶存储。高压储氢不仅增加运输成本，还带来严重安全风险。我们决定另辟蹊径，围绕“即产即用”的电解制氢模式展开技术攻关，探索不依赖储气瓶、现场直接制氢供氢的切割方案。这一理念，不仅解决了传统燃气切割的污染、安全、效率问题，更契合国家能源结构转型与绿色制造的战略方向。

为实现这一目标，我们组建了氢釭剑团队，成员来自机械工程、能源动力学等多个专业领域，专业背景互补、结构合理，具备多学科交叉创新优势。团队在成立之初便深入调研了国内外切割方案与氢能源应用的技术现状，走访了多家装备制造企业与科研院所，系统分析了传统切割方式的技术瓶颈与安全隐患。在导师团队的指导下，我们制定了“建模与仿真—系统集成—样机开发与性能测试”三阶段研发路线。经过反复实验与技术迭代，最终成功构建了可稳定运行的氢氧切割系统雏形，并在以下三大技术上实现了核心突破，成功申请发明专利1项、实用新型专利7项、软件著作权2项：

1.     智能电解制氢技术：

        创新性地采用多腔室小管道并联的结构，共布置2450个独立电解室，结合IGBT高频逆变电源，实现电流密度提升至6450mA/cm²，并成功将AME电解技术落地应用。氢氧混合气可稳定产出，纯度高、流量大，能够满足厚钢板连续切割的需求。

2.     气液分离与净化系统：

通过旋风分离、碱液洗涤与分子筛干燥三级净化流程，去除气体中99%的水分与杂质，确保产气纯度高、干燥度强、稳定性好。

3.     多级安全防护系统：

        系统集成干式纳米阻火器、二级水封和强制泄压阀三级联动防护，回火阻断响应时间小于0.1秒，工作压力稳定在0.2MPa以下，远低于传统乙炔瓶的1.2MPa。加之“即产即用”的模式，彻底消除了储运环节的爆炸风险，构建了全流程安全屏障。

4.     智能数控与自适应控制系统：

        研发了基于PLC的智能控制平台，支持参数实时监测与云端优化。通过材料数据库与传感器反馈，系统可根据不同工件材质和厚度自动匹配切割所需火焰温度与气体流量，实现了真正的数字化、智能化切割。

在应用层面，“氢釭剑”项目的市场前景极为广阔，尤其在国家军事工业与重大装备制造领域具有重要战略意义。船舶制造作为最核心的应用场景之一，我国大型军舰、潜艇、两栖攻击舰等关键装备的龙骨、装甲舱壁及甲板结构普遍采用厚度超过200mm的钢板，对切割精度、平整度与热变形控制要求极高。为验证技术的实际应用效果，我们已与中船重工签署技术开发合同，开展联合实验与工艺优化，并成功制造出两台样机。经测试，其切割速度、效果、工艺性能以及安全性能均达到国家标准要求，远超传统乙炔和丙烷切割设备。最终，国内首款能够胜任这一工艺的数智化氢氧切割设备顺利落地，创新性地解决了传统燃气切割火焰温度有限、割缝粗、热影响区大，难以满足厚达200mm以上钢板高精度加工需求等缺陷。火焰温度高达3800℃，割缝宽度≤1.5mm，挂渣率≤5%，切口平整光滑，热影响区小，几乎无需二次打磨，实现了特厚钢板快速切割、平整光滑、热变形小，填补了国内船舶制造领域的技术空白。