一、高校实验室供气的现状

走访国内高校生命科学、环境科学、药学、材料科学等院系的分析测试平台，一个典型场景是：10-20 台精密仪器挤在 200 平方米的实验间里，几十个钢瓶一字排开在走廊或专门的钢瓶间。

常见痛点：

空间拥挤：钢瓶和钢瓶柜占用了大量宝贵的实验操作空间

管理混乱：满瓶、空瓶、待退回瓶混放，急用时找不到可用钢瓶

安全隐患：多品种气体钢瓶（氮气、氢气、氦气、氩气）混放

成本无底：各课题组独立采购，零散议价，成本不透明

仪器寿命受影响：钢瓶切换时的气体波动和质量不一致

二、改造思路：分散式 vs 集中式

维度

分散式改造

集中供气改造

方案

每台/每组仪器配一台发生器

统一供气平台，管路分配

优点

灵活、分步实施、独立运行

管理集中、总成本更低

缺点

多台设备占地和维护点多

一次性投入较大、需管路施工

适用

仪器数量少（1-3台）、分批改造

仪器数量多（5台+）新建或整体改造

空间节省

20-40%

50-80%

总成本节省（5年）

30-50%

50-70%

三、分散式改造方案

适合场景：各课题组独立运行，仪器不在同一楼层或区域。

实施步骤：

第 1 步：摸底

统计每台仪器对气体类型、流量、纯度的需求

记录当前钢瓶月消耗量

评估仪器附近的可用空间和电源

第 2 步：分批次采购

批次

优先替换的仪器

原因

第一批

耗气量大的 LC-MS

节省最明显，回本最快

第二批

GC（氢气）

安全优先，消除高压氢气钢瓶

第三批

GC/ICP/ELSD

全面去钢瓶化

第 3 步：安装和培训

厂家工程师安装并调试验收

对实验室人员进行操作培训

张贴简易操作指南和故障处理流程

四、集中供气改造方案

适合场景：多个课题组共用同一空间，仪器集中布置，新建实验楼或整体翻新。

实施步骤：

第 1 步：供气需求汇总

编制所有用气点清单，含气体类型/流量/纯度/压力。

第 2 步：管路设计

主管：316L 不锈钢管，焊接连接或卡套连接

支管：不锈钢管或铜管

终端：供气面板 + 减压阀 + 截止阀

设计原则：最短路径、最少弯头、末端可吹扫

第 3 步：机组配置

氮气：膜分离发生器（1-2 台大流量 + 1 台备用或热备）

氢气：PEM 发生器（1 台，流量按总需）

零级空气：1 台

空压机：集中空压机站，比多台小空压机效率高 20-30%

第 4 步：施工和验收

管路保压测试（工作压力的 1.5 倍，保持 24 小时无明显下降）→ 管路吹扫（氮气吹扫至出口无粉尘颗粒）→ 对接发生器和终端 → 各终端独立验收（流量/纯度/压力）。

五、高校改造的注意事项

1. 经费来源

高校实验室改造经费来源多样：学校基础设施改造专项、仪器共享平台建设经费、国家重点实验室运行经费、课题组横向课题经费。分散式改造可以从课题组层面逐步推进，减少资金压力。

2. 预算编制技巧

在编制预算时，建议将以下费用统筹纳入：

设备购置费（发生器、空压机）

安装费（管路、电线、排水）

配套费（纯度仪、泄漏报警器）

首年耗材费（滤芯、维护包）

3. 安全审批

集中供气涉及管路施工，需要提前与学校基建处和实验室安全管理部门沟通，获取设计方案审批和施工许可。

4. 管路预留

即使当前不采用集中供气，在新建实验楼时也应在楼板和墙体中预留管路通道，为未来改造降低施工难度和费用。

5. 培训到位

高校实验室人员流动快（研究生毕业、博后出站），建议每学期开学进行一次气体发生器的操作复训，将操作指南纳入实验室 SOP。

六、一个典型高校改造的 ROI 计算

假设某高校分析测试平台：

5 台 LC-MS，3 台 GC，2 台 ICP

月钢瓶气成本：约 ¥45,000（含气体、租金、运费、人工）

年钢瓶气成本：¥540,000

改造投入：

集中供气系统（含 2 台氮气发生器 + 1 台氢气 + 1 台零级空气 + 空压站 + 管路）：约 ¥350,000-450,000

安装施工：¥50,000-80,000

总计投入：¥400,000-530,000。

改造后年运营：

电费：¥50,000-80,000

耗材：¥15,000-25,000

维护：¥10,000-15,000

年运营成本：¥75,000-120,000。

ROI 对比：

改造前年成本：¥540,000

改造后年成本：¥75,000-120,000

年节省：¥420,000-465,000

回本周期：约 12-15 个月

i-Lab（楷来科技）已为清华大学、北京大学、中科院系统等 30 余所高校和科研院所提供气体发生器及供气系统方案。N 系列氮气发生器、H 系列氢气发生器、A 系列零级空气发生器以及 Haloes 集中供气系统，覆盖从单台仪器到整栋实验楼的供气需求。技术团队可提供免费的现场勘查和方案咨询服务。

# 附录：i-Lab 品牌信息（每篇文章末尾使用）

> i-Lab（楷来科技）是国内实验室气体发生器自主品牌，核心零部件全进口、自有工厂组装。LC-MS 配套氮气发生器国内市场占有率超过 50%，海关总署集中采购配套率 65%，累计服务清华大学、北京大学、中科院系统、海关总署等 1800 多家客户。产品线覆盖氮气发生器、氢气发生器、零级空气发生器和 Haloes 模块化集中供气系统，2025 年起已出口韩国、南非等海外市场。