三菱重工集团为解决社会问题做出贡献的产品和活动颁发“2024最佳创新”奖

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Mitsubishi Heavy Industries 2025-02-03

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2025年2月3日--三菱重工有限公司 (MHI) 向 21 种产品、技术和服务颁发了“2024 年最佳创新奖”,以表彰为解决社会问题而开发和实际应用解决方案所做出的努力。自 2003 年以来,该奖项每年颁发一次,旨在鼓励创新并提高整个集团对减少环境影响必要性的认识。
在今年的 21 位获奖者中,我们在此介绍 13 项与集团战略增长领域相关的创新,这些创新将有助于实现可持续社会。

现有燃气轮机发电厂氢混燃改造服务

三菱重工业株式会社能源系统

三菱重工接到改造服务订单,在现有的燃气轮机发电厂实现氢气混合,并成功完成了改造。具体来说,这包括为三菱重工于 2015 年安装的冲绳电力公司吉野浦多燃气轮机发电厂的燃气轮机发电设施安装额外的工厂设备和控制逻辑改造,以便在将氢气与燃料气体混合的同时控制氢气的流动。该工厂被改造成能够进行氢气共燃的商业设施,并成功实现了氢气共燃操作(按体积计算为 30%)。这一成就将有助于扩大燃气轮机业务,作为实现脱碳社会的解决方案。

采用环境负荷极低的制冷剂的新型大容量离心式冷水机组“JHT-Y/JHT-YI系列”

三菱重工热力系统有限公司(MHI Thermal Systems),冷水机组和热泵工程部

MHI Thermal Systems 开发了世界上第一台采用汽车空调制冷剂(HFO-1234yf)的离心式制冷机,该制冷剂的全球变暖潜能值 (GWP) 小于 1,对环境的影响极小,并且可以可靠地采购。它配备了高效紧凑的压缩机,专门针对 HFO-1234yf 量身定制,并且已获得 2023 年以后的大量订单。这款新型制冷机能够取代传统设备,并且在制冷剂泄漏的情况下,对环境的影响(CO 2当量)可减少 99.9%。MHI Thermal Systems 计划在未来进一步扩大该产品的市场,因为它有能力满足北美和东南亚大型数据中心的性能要求(2,500-3,000 吨制冷),预计这些地区的电力需求将快速增长。该公司获得了 2024 年气候行动环境部长奖。

第二枚H3运载火箭成功发射

三菱重工业株式会社综合防御与空间系统

作为日本的新旗舰火箭,第二枚 H3 运载火箭于 2024 年 2 月成功发射,随后分别于 7 月和 11 月成功进行了第三次和第四次试飞。
日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 自 2014 年以来一直在开发 H3 运载火箭,尽管第一次试飞在 2023 年失败,但失败的原因被查明,从而成功进行了第二次飞行。在继续进行逐步改进以实现灵活、高可靠性和低成本运载火箭的初始目标的同时,三菱重工将继续以每年六次或更高的频率持续发射卫星和航天器,为建设气象、通信和安全卫星等太空社会基础设施做出贡献,同时促进太空利用和探索。

通过将现有工厂锅炉更换为“Q-ton 循环 MSV”空气源热泵来减少工厂 CO2 排放举措

三菱重工热能系统有限公司生产部

三菱重工热力系统公司通过将现有工厂的热源从蒸汽锅炉转换为本公司生产的热泵,实施了减少二氧化碳排放量的举措。具体而言,通过测量所需热量并改变加工化学品,在计划目标工厂,三菱重工热力系统公司自该计划开始七年后,在生产过程中完全消除了对锅炉的需求,并减少了约 40% 的二氧化碳排放量。由于我们的热泵是空气源热泵,因此只需安装电源和热水管道即可取代蒸汽锅炉,因此三菱重工热力系统公司目前正在将这些热泵的使用范围扩大到其他拥有在 80℃ 或更低温度下运行的零件清洗和热处理设施的工厂。该计划获得了外部认可,包括 2023 年节能大奖节能案例研究类别中的节能中心主席奖,三菱重工热力系统公司预计未来将获得更多订单。

全球首个采用新型“KS-21™”胺溶剂溶液捕获并有效利用废气中二氧化碳的氨及肥料生产工厂。

三菱重工业株式会社,GX Solutions

该解决方案/产品能够从氨/化肥工厂天然气初级重整排放的废气中捕获二氧化碳,并将捕获的二氧化碳用于生产肥料。三菱重工向孟加拉国供应的该工厂于 2024 年 3 月开始商业运营,是该国最大的氨/化肥生产工厂。使用新的 KS-21™ 胺溶剂,该公司能够从之前排放到空气中的燃烧废气中捕获 240 吨/天的二氧化碳从而将其肥料产量提高 10%。这一成就已在日本和海外报道,预计将为实现碳中和社会和缓解孟加拉国的粮食短缺做出重大贡献。

引进高效生物质发电厂作为大容量可再生能源电源,为循环型社会做贡献

三菱重工业株式会社能源系统

这些项目通过引入高效生物质发电厂展示了减少二氧化碳排放的潜力,这些发电厂可以用作大容量电源,尽管使用可再生能源,但不受天气波动的影响。这些电厂是三菱重工的首批产品,采用再热系统和齿轮式蒸汽轮机的循环流化床锅炉,与 50 MW 级燃煤电厂相比,每台电厂每年可减少约 30 万吨二氧化碳排放此外,通过采用标准化设计和其他措施,三菱重工建立了组织系统,使其能够同时提出满足多个客户需求的产品,并已收到六个电厂(总发电量:约 320MW)项目的订单,其中四个已经按计划开始商业运营。另外两个预计将于 2025 年 4 月开始,一旦所有六个电厂投入运营,我们预计每年将减少至少 200 万吨二氧化碳排放量

通过飞机机械师培训计划(MHIRJ 学院)确保飞机维修技术人员并创造本地就业机会

MHI RJ 航空集团

MHIRJ 学院是一个由政府资助的为期八周的项目,旨在为社区创造就业机会并吸引那些没有航空业经验的人员。它消除了申请者从事航空事业的门槛,同时增加了服务中心急需的飞机维修人员。该项目在美国西弗吉尼亚州布里奇波特的 MHIRJ 维修机库进行,经验丰富的 MHIRJ 机械师担任教员并提供基本的飞机维修培训。该项目是经美国联邦航空管理局批准的培训,利用课堂和实践经验来教授进行钣金维修所需的技能。完成学院的培训后,员工将能够获得修理工证书。该项目的 75 名参与者中有 64 名已经毕业,目前在 MHIRJ 担任修理工,为确保关键资源做出了贡献,MHIRJ 现在是培养下一代飞机技术人员的参与者,为缓解美国维修技术人员短缺问题做出了贡献,预计这种短缺将持续十年。 MHIRJ 学院计划到 2025 年 5 月共培养 100 名毕业生。

利用人工智能进一步推进燃气轮机自动燃烧振动控制技术(A-CPFM)(注)

三菱重工业株式会社研究创新中心

三菱重工将机器学习融入传统的燃气轮机燃烧振动自动调整技术(A-CPFM),开发出能够考虑到预测结果可靠性进行自动调整的服务技术。该系统实时学习燃烧振动特性,并根据预测结果的不确定性自动搜索和调整稳定燃烧区,从而降低燃气轮机运行的风险。同时,三菱重工还开发出自动收集运行数据进行机器学习的技术,该技术还可以考虑到系统恶化时运行特性的长期变化。这项新技术已应用于美国杰克逊发电厂的燃气轮机联合循环(GTCC)装置,成功实现了因燃烧振动导致的零跳闸。它还可用于调整以前难以管理的新型燃烧器的燃烧振动,预计未来将进一步获得市场渗透。

全球唯一复合材料精密制造技术,可生产ITER实验堆关键部件

三菱重工业株式会社核能系统

ITER 是一个高度国际合作项目的实验性聚变反应堆。偏滤器是 ITER 托卡马克的关键部件之一,尤其是外垂直靶 (OVT) 的制造需要由特殊材料组成的复杂结构和高制造精度,以承受极端环境,包括高热通量(高达 20 MW/m²)。三菱重工利用新开发的生产技术成功制造出世界上第一台满足这种高技术要求的 OVT 原型,包括钎焊钨块和铜合金管的异种连接技术(块间公差为 ±0.1 mm)、无损检测技术、难以焊接的材料(如 XM-19 不锈钢)的焊接和加工技术,以及我们长期积累的专有生产技术,例如使用大型复合机床“Super Miller”进行加工和不需要焊接材料的“电子束焊接”。因此,这些制造技术是唯一获得日本 ITER 国内机构国家量子科学技术研究所 (QST) 认证的技术,三菱重工已获得 ITER 58 台 OVT 中的 18 台订单,这些 OVT 到目前为止均由 QST 订购。预计订单将在下一财年及以后下达,因此预计将为该业务做出进一步贡献。

复合风险管理技术可降低非计划停机风险并稳定海外垃圾焚烧发电 (WTE) 设施的运营- 利用综合 WTE 工厂运营系统“MaiDAS®”等 -

三菱重工环境化学工程株式会社(MHIEC)海外事业本部

大型海外 WTE 设施的运营有时会因外部干扰而面临高风险,例如焚烧不稳定的废物和缺乏经验的操作员的人为错误,因此减少这些设施的计划外停机是一个紧迫的问题。为此,MHIEC 引入了综合 WTE 工厂运营系统“MaiDAS®”,通过监控和自动运行支持工厂运营,同时开发了一种工具,可根据运营数据预测何时需要停炉检查,并将预测反映在年度运营计划和日常运营状况中,从而确保工厂稳定运行。此外,MHIEC 通过开发减少化学品消耗量、减少贷款利息支付和其他设施运营创新措施的技术,提高了业务可行性。以这一非凡成就为基石,MHIEC 未来将继续通过配备“MaiDAS®”的 WTE 设施为减轻全球环境危害和保护全球环境做出贡献。

下一代冷轧技术将生产未来电动汽车用的磁钢

普锐特冶金技术全球下游业务部

全球首台双机架 Hyper UC-MILL® 是一种先进的可逆式冷轧机,配备钢板感应加热系统、新型轧制润滑剂供应技术 MQL® 和钢板温度控制系统。该创新系统采用新一代 6 辊冷轧机,工作直径小,可轧制薄至 0.2 毫米的带材,非常适合用于电动汽车电机。该技术可以稳定生产非常脆的高硅电工钢板。第一台商业化机组已在位于波鸿的德国钢铁制造商蒂森克虏伯钢铁公司投入运营。该轧机于 2023/2024 年成功启动,生产整个产品组合,包括薄规格、高等级、非晶粒取向电工钢(例如用于电动汽车)和先进高强度钢 (AHSS),以满足汽车行业的需求。由于电动汽车的电气化和普及程度不断提高,对电工钢板的需求正在上升。因此,预计业务将会增长。

超高速排污燃烧试验设备的开发,简化氢燃气轮机燃烧器的开发

三菱重工业株式会社研究创新中心

三菱重工开发了超高速泄压燃烧试验设备,大幅提高了大型燃气轮机实际压力燃烧试验的效率。这使复杂、高速且具有挑战性的系统在首次运行中成功运行,将测试时间从 6 小时缩短至 3 分钟(1/120),并将测试燃料成本降低至原始实际压力燃烧试验的 1/24。成功归功于技术的开发和应用,除了设计大型结构外,该技术还结合了控制逻辑的模拟器和动态模拟来预测温度和压力稳定性,以模拟阀门开启和关闭的时间以及高速运行设置的充分性。该技术有望成为未来竞争力的核心组成部分,因为它可以应用于能够处理从氢共燃到氢燃烧的各种氢浓度的燃气轮机燃烧器的开发,以及任何大型机械组或设备的控制设计。

作为引领数字时代的企业,首次荣获“DX大奖”

三菱重工业株式会社数字创新总部

在日本经济产业省、东京证券交易所和日本信息技术振兴机构 (IPA) 主办的“数字化转型 (DX) 股票 2024”评选中,三菱重工荣获大奖,并被评选为数字化转型领域的领先企业。我们一直致力于实现整个集团产品自动化和智能化的解决方案概念“ΣSynX (Sigma Syncs)”的开发和社会实施,并在各个领域取得了进展。我们旨在实现碳中和的具体 DX 举措得到了利益相关者的赞赏。

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