近日，國(guó)家科技部發(fā)布了《關(guān)于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)2022年度項(xiàng)目安排公示的通知》。

“氫能技術(shù)”專項(xiàng)共24項(xiàng)，其中企業(yè)牽頭的6項(xiàng)，其中包括山東賽克賽斯氫能源有限公司的兆瓦級(jí)電解水制氫質(zhì)子交換膜電解堆技術(shù)、廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司的固體氧化物電解水蒸汽制氫系統(tǒng)與電解堆技術(shù)、國(guó)家能源集團(tuán)氫能科技有限責(zé)任公司的質(zhì)子交換膜電解水制氫測(cè)試診斷技術(shù)與設(shè)備研發(fā)、合肥通用機(jī)械研究院有限公司的高可靠性高壓儲(chǔ)氫壓力容器的設(shè)計(jì)制造技術(shù) 、國(guó)家電投集團(tuán)氫能科技發(fā)展有限公司的兆瓦級(jí)發(fā)電用質(zhì)子交換膜燃料電池堆應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)、潮州三環(huán)(集團(tuán))股份有限公司的百千瓦級(jí)固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)。其余牽頭單位均為大學(xué)或研究所。項(xiàng)目實(shí)施周期為36-48個(gè)月。詳情如下所示：

上述各項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和考核指標(biāo)如下：

1.氫能綠色制取與規(guī)模轉(zhuǎn)存體系

1.1 兆瓦級(jí)電解水制氫質(zhì)子交換膜電解堆技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)風(fēng)電/谷電等對(duì)高彈性、大功率電解制氫系統(tǒng)的需求，開(kāi)展寬功率適應(yīng)性的高產(chǎn)氣量電解水制氫質(zhì)子交換膜(PEM)電解堆及支持系統(tǒng)技術(shù)研究。具體包括：低貴金屬、高穩(wěn)定性膜電極制備技術(shù)研究，高均一性雙極板設(shè)計(jì)及制備技術(shù)研究，高導(dǎo)電、高耐蝕、低流阻多孔擴(kuò)散層設(shè)計(jì)與制備技術(shù)研究，大面積單池內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力均衡與封裝技術(shù)研究，開(kāi)展單池間結(jié)構(gòu)與過(guò)程偏差敏感度分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)計(jì)并試制兆瓦級(jí)PEM電解堆，開(kāi)展衰減、失效成因研究與可靠性、耐久性驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：兆瓦級(jí)PEM電解堆，額定輸入功率≥1兆瓦，產(chǎn)氫速率≥220標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣/小時(shí)，直流電耗≤48千瓦時(shí)/千克氫氣，輸入功率可在5%~150%波動(dòng)，在60℃且1安培/平方厘米的電流密度工作條件下滿足單池電壓≤1.85V且各單池之間電壓偏差≤50毫伏，在額定輸入電流處連續(xù)運(yùn)行3000小時(shí)后滿足單池電壓衰變率≤30微伏/小時(shí)、堆內(nèi)單池電壓極差≤60毫伏。其中，電解堆使用的膜電極活性面積≥0.3平方米，貴金屬總用量≤1.0毫克/平方厘米。

1.2 電解水制高壓氫電解堆及系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)電解水制氫注入管道輸送的增壓效率提升需求，突破電解水制高壓氫直接注入輸氫管道的質(zhì)子交換膜(PEM)電解堆及系統(tǒng)裝備關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：研究高壓力操作對(duì)電解堆性能及安全性的影響規(guī)律;研究耐高壓、低氫氧滲透及高電導(dǎo)率膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備工藝;研究高導(dǎo)電、高耐蝕雙極板材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù);研究高耐壓密封結(jié)構(gòu)與材料，研制高壓操作PEM電解堆;研究高壓水氣分離與回水安全控制技術(shù)，研制全自動(dòng)電解水制高壓氫系統(tǒng)裝備。

考核指標(biāo)：高氣壓PEM電解堆額定輸入功率≥10千瓦，產(chǎn)氣壓力≥15兆帕，壓差耐受≥3兆帕，排出氧氣中氫含量≤1.5%，單池電壓2.0伏下電解堆的電流密度≥1.0安培/平方厘米，輸入功率允許波動(dòng)范圍20%~100%;全自動(dòng)電解水制高壓氫系統(tǒng)裝備，壓力控制精度優(yōu)于1%，壓差控制精度優(yōu)于2.5%，氫氣純度不小于99.99%，氧含量不大于80ppm，全系統(tǒng)完成1000小時(shí)的運(yùn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。其中，電解堆和系統(tǒng)使用的PEM膜電極中銥載量≤1毫克/平方厘米，鉑載量≤0.2毫克/平方厘米，極板貴金屬總量≤0.3毫克/平方厘米。

1.3 固體氧化物電解水蒸汽制氫系統(tǒng)與電解堆技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)固體氧化物電解水蒸汽制氫(SOEC)技術(shù)實(shí)用化問(wèn)題，研究大功率固體氧化物電解制氫電解堆與系統(tǒng)集成技術(shù)。具體包括：大面積、高強(qiáng)度的超薄電解質(zhì)設(shè)計(jì)與制備技術(shù);高活性、長(zhǎng)壽命電極設(shè)計(jì)與制備技術(shù);電解池電連接、串接密封及其成堆技術(shù);電解堆模組流場(chǎng)和熱控設(shè)計(jì)與集成技術(shù);水熱等運(yùn)行條件對(duì)電解堆性能影響規(guī)律、優(yōu)化運(yùn)行策略及SOEC系統(tǒng)集成技術(shù)。

考核指標(biāo)：固體氧化物電解水蒸汽制氫系統(tǒng)，功率≥50千瓦，電解電流密度在電解電壓為1.3伏且溫度不高于800℃的條件下≥0.8安培/平方厘米，水蒸氣轉(zhuǎn)化率≥70%，電解效率≥90%，直流能耗≤3.5千瓦時(shí)/標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間≥2000小時(shí)，衰減率≤3%/千小時(shí)，10次冷熱循環(huán)衰減≤2%，預(yù)期壽命優(yōu)于20000小時(shí)，其中，單熱區(qū)電解堆模組功率≥20千瓦，單電解堆功率≥3.5千瓦，電極有效面積≥100平方厘米，電解質(zhì)面比電阻(ASR)≤0.20歐姆·平方厘米?；诔‰娊赓|(zhì)的電解單池在不高于800℃、電解電壓為1.3伏條件下，電解電流密度≥2安培/平方厘米。

1.4 質(zhì)子交換膜電解水制氫測(cè)試診斷技術(shù)與設(shè)備研發(fā)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)大規(guī)模質(zhì)子交換膜(PEM)電解制氫技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用中面臨的測(cè)試、診斷關(guān)鍵設(shè)備缺失等問(wèn)題，開(kāi)展大功率的PEM電解水制氫電解堆測(cè)試診斷技術(shù)研究與設(shè)備開(kāi)發(fā)。具體包括：研究適用于PEM電解水制氫系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的多參量傳感與高精度量測(cè)技術(shù);氣體泄漏快速檢測(cè)、精準(zhǔn)定位與安全防護(hù)技術(shù);適應(yīng)多測(cè)試工況的電解電源與調(diào)控技術(shù);研究PEM電解堆狀態(tài)信息提取與診斷評(píng)估技術(shù);研制PEM電解單電池、電解堆和系統(tǒng)的性能及壽命綜合測(cè)試平臺(tái)。

考核指標(biāo)：PEM電解單電池、電解堆和系統(tǒng)的性能及壽命綜合測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試功率≥1兆瓦，最大測(cè)試電流≥6000安培，測(cè)試范圍寬于10%~100%，具備在線交流阻抗譜測(cè)試能力且阻抗測(cè)量精度優(yōu)于1%，具備陰陽(yáng)極獨(dú)立背壓調(diào)節(jié)功能且氫氧壓力差控制精度優(yōu)于0.05兆帕、背壓壓力≥5兆帕，控溫范圍在25℃~90℃，控溫精度優(yōu)于1℃，在全測(cè)試范圍內(nèi)流量、電壓、電流等參量測(cè)量精度優(yōu)于0.2%且控制精度優(yōu)于1%，氫泄漏定位精度優(yōu)于1厘米，氧中氫含量測(cè)量精度優(yōu)于0.1%，響應(yīng)時(shí)間≤100毫秒;提出質(zhì)子交換膜電解電堆壽命評(píng)估方法，評(píng)估誤差≤10%。

1.5 分布式氨分解制氫技術(shù)與灌裝母站集成(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)加氫站或加氫母站氨分解制氫面臨的反應(yīng)溫度高、分離難等問(wèn)題，開(kāi)展分布式氨分解制氫關(guān)鍵技術(shù)研究與示范驗(yàn)證。具體包括：高效氨分解催化劑材料的篩選、構(gòu)造與規(guī)?；苽浼夹g(shù)研究;高性能氨吸附劑材料開(kāi)發(fā)及氨脫除工藝研究;高性能氫氣純化膜材料開(kāi)發(fā)及規(guī)模化制備技術(shù)研究;現(xiàn)場(chǎng)液氨存儲(chǔ)、分解制氫、純化增壓、灌裝長(zhǎng)管拖車、加注燃料電池汽車等一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成管控技術(shù)。

考核指標(biāo)：加氫母站用氨分解制氫裝備的產(chǎn)氫速率≥400標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)，反應(yīng)溫度≤480℃，氨轉(zhuǎn)化率≥99.5%，獲得的氫氣純度≥99.99%、氨濃度≤千萬(wàn)分之一、其他雜質(zhì)含量要求執(zhí)行GB/T37244-2018標(biāo)準(zhǔn);氫氣制備成本≤7元/公斤(到站氨成本不計(jì)入)，裝置設(shè)計(jì)壽命≥10年，啟動(dòng)時(shí)間≤2小時(shí);分解后氮?dú)馕才胖邪睔獾臐舛瓤刂品秶?0ppm;裝備穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間不少于3000小時(shí)。

1.6 高溫質(zhì)子導(dǎo)體電解制氫技術(shù)(基礎(chǔ)研究類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)高溫質(zhì)子導(dǎo)體電解制氫技術(shù)的實(shí)用化需求，開(kāi)展高溫質(zhì)子導(dǎo)體固體氧化物電解制氫材料、機(jī)理等基礎(chǔ)研究，具體包括：高電化學(xué)活性和穩(wěn)定性的空氣極材料與制備技術(shù);高質(zhì)子電導(dǎo)率固體氧化物電解質(zhì)的制備和電解質(zhì)薄膜燒結(jié)工藝;大面積電解池的制備與界面精確調(diào)控技術(shù);電解堆連接、密封與成堆關(guān)鍵技術(shù);電解池界面元素遷移、微觀結(jié)構(gòu)演變規(guī)律與性能衰減機(jī)制。

考核指標(biāo)：研制出千瓦級(jí)高溫質(zhì)子導(dǎo)體型電解堆，運(yùn)行溫度≤650℃，產(chǎn)氫率≥0.4標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)、能耗≤3.5千瓦時(shí)/標(biāo)準(zhǔn)立方米，運(yùn)行電流密度≥0.5安培/平方厘米，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不少于1000小時(shí)，每1000小時(shí)的平均衰退率≤3%，室溫至工作溫度的熱循環(huán)≥3次。其中，單體電解池有效面積≥80平方厘米，1.3V穩(wěn)態(tài)制氫≥3000小時(shí)(實(shí)測(cè))，每1000小時(shí)的平均衰退率≤2%;陽(yáng)極對(duì)稱電池測(cè)試(水蒸汽含量≥20%)500小時(shí)后在650℃下面比電阻(ASR)≤0.1歐姆·平方厘米，10次循環(huán)平均衰減率≤1%/次;質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)在650℃下的質(zhì)子導(dǎo)電率≥0.01西門子/厘米。

1.7 新型中低溫固體電解質(zhì)氨電化學(xué)合成與轉(zhuǎn)化技術(shù)(基礎(chǔ)研究類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)固體電解質(zhì)氨電化學(xué)合成與轉(zhuǎn)化效率低的問(wèn)題，開(kāi)展兼具氨合成與轉(zhuǎn)化功能的新型中低溫電解質(zhì)材料與電化學(xué)器件前沿研究。具體包括：中低溫條件下具有高質(zhì)子電導(dǎo)率的新型電解質(zhì)材料及其制備技術(shù);中低溫條件下高效穩(wěn)定的氨轉(zhuǎn)化與合成催化劑;氨/氫電化學(xué)反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)理與氨反應(yīng)選擇性強(qiáng)化方法;電解質(zhì)和催化劑的匹配技術(shù)及界面調(diào)控方法;研發(fā)基于中低溫電解質(zhì)的高效氨電化學(xué)轉(zhuǎn)化器件。

考核指標(biāo)：電化學(xué)合成氨的驗(yàn)證性電堆功率≥500瓦，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間≥1000小時(shí)，運(yùn)行溫度≤400℃，每平方米電池的電化學(xué)合成氨產(chǎn)率≥0.1摩爾/小時(shí)，法拉第效率≥80%;固體電解質(zhì)直接氨燃料電堆功率≥500瓦，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間≥1000小時(shí)，運(yùn)行溫度≤400℃，使用的單池峰值功率密度≥0.1瓦/平方厘米，氨轉(zhuǎn)化效率≥95%;電解質(zhì)相對(duì)質(zhì)量密度≥90%。

1.8 耦合高附加值氧化產(chǎn)物的電解水制氫技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)提升可再生能源電解水制氫系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重大需求，開(kāi)展電解水制氫耦合陽(yáng)極選擇性氧化制取大宗(市場(chǎng)需求千萬(wàn)噸以上)、高附加值含氧化學(xué)品(如環(huán)氧乙烷、乙酸等)技術(shù)研究。具體包括：探索陽(yáng)極氧化過(guò)程中有機(jī)分子高選擇性轉(zhuǎn)化機(jī)理，結(jié)合理論分析、開(kāi)發(fā)出高性能催化材料;改進(jìn)電極結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化多相反應(yīng)界面?zhèn)髻|(zhì)，減少極化;以低值有機(jī)資源為原料，通過(guò)電化學(xué)選擇性氧化制備易分離的高附加值化學(xué)品;開(kāi)發(fā)陰極產(chǎn)氫耦合陽(yáng)極選擇性氧化電解裝置，完成大電流類工業(yè)反應(yīng)環(huán)境中的穩(wěn)定性和能耗驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：開(kāi)發(fā)出不小于1千瓦的電解制氫耦合高附加值氧產(chǎn)物的原型器件，貴金屬催化劑用量≤1毫克/平方厘米、質(zhì)量比活性≥1安培/毫克，制氫電耗≤3.5千瓦時(shí)/標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣;在電流密度≥100毫安/平方厘米的條件下陽(yáng)極選擇性氧化法拉第效率≥90%、陰極制氫法拉第效率≥99%且氫氣純度≥99.9%，穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)1000小時(shí)。

2.氫能安全存儲(chǔ)與快速輸配體系

2.1 液氫加氫站關(guān)鍵裝備研制與安全性研究(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：基于商用液氫增壓氣化加氫站的大容量、高效及安全加注需求，突破關(guān)鍵裝備、核心零部件的制備技術(shù)，解決液氫站運(yùn)行的氫安全問(wèn)題。具體內(nèi)容包括：研制液氫高壓泵;建立液氫加注過(guò)程熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，研究液氫氣化過(guò)程高效傳熱特性，研制高壓液氫氣化器;開(kāi)展液氫增壓氣化加注的液氫加氫站試驗(yàn)驗(yàn)證，形成液氫加氫站安全預(yù)警和完整性技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制液氫高壓泵、液氫增壓氣化器等關(guān)鍵裝備。其中，高壓泵在80兆帕條件下，流量≥60千克/小時(shí);高壓液氫氣化器設(shè)計(jì)壓力≥100兆帕，滿足安全預(yù)警的國(guó)家/行業(yè)規(guī)范要求，常溫下爆破試驗(yàn)壓力不低于2倍設(shè)計(jì)壓力，且理論預(yù)測(cè)誤差≤15%;氣化器調(diào)溫組件出口溫度≥零下40℃;開(kāi)發(fā)高壓液氫氣化器設(shè)計(jì)仿真軟件，傳熱量預(yù)測(cè)偏差≤15%。研發(fā)液氫增壓氣化加氫站，并對(duì)所研制的液氫高壓泵和氣化器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其中，加氫站設(shè)計(jì)總加氫量≥2000千克/日，全站整體峰值耗電功率≤150千瓦;加氫機(jī)額定加注壓力≥70兆帕，最大加注速度≥7.2千克/分鐘，使用溫度滿足零下40℃~零上85℃;形成液氫加氫站安全預(yù)警、完整性管理行業(yè)/國(guó)家規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)(草案)1~2項(xiàng)。

2.2 液氫轉(zhuǎn)注、輸運(yùn)和長(zhǎng)期高密度存儲(chǔ)技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)大規(guī)模液氫轉(zhuǎn)運(yùn)和長(zhǎng)期存儲(chǔ)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性和安全性需求，開(kāi)展液氫高效轉(zhuǎn)注、輸運(yùn)過(guò)程絕熱與安全性評(píng)價(jià)研究，具體內(nèi)容包括：液氫儲(chǔ)罐充裝和灌注過(guò)程中熱管理與安全技術(shù);大流量低閃蒸液氫輸送泵;液氫轉(zhuǎn)注管道低溫絕熱技術(shù);液氫槽罐低溫絕熱技術(shù)，研制低蒸發(fā)率的運(yùn)輸用液氫槽罐和固定式液氫加注站用液氫儲(chǔ)罐;研制液氫轉(zhuǎn)注成套設(shè)備，開(kāi)展液氫儲(chǔ)罐充裝和灌注試驗(yàn)驗(yàn)證，形成操作規(guī)程。

考核指標(biāo)：液氫泵，流量≥20立方米/小時(shí)，揚(yáng)程≥100米，效率≥70%;液氫轉(zhuǎn)注低溫管道，使用壓力0.6兆帕，長(zhǎng)度≥20米，液氫溫區(qū)漏熱率≤2瓦/米(管路內(nèi)徑≥80毫米)，使用壽命≥5年;液氫轉(zhuǎn)注過(guò)程的熱力學(xué)仿真軟件，蒸發(fā)率預(yù)測(cè)偏差≤15%;儲(chǔ)氫罐低溫絕熱材料選型及絕熱性能設(shè)計(jì)仿真軟件，漏熱量預(yù)測(cè)偏差≤15%;液氫運(yùn)輸槽罐，容積≥50立方米，液氫靜態(tài)日蒸發(fā)率≤0.7%，維持時(shí)間≥20天，真空壽命≥5年;站用液氫儲(chǔ)罐，容積≥30立方米，液氫靜態(tài)日蒸發(fā)率≤0.5%;完成液氫儲(chǔ)罐充裝和灌注試驗(yàn)驗(yàn)證，形成相關(guān)行業(yè)/國(guó)家規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)(草案)2項(xiàng)。

2.3 高可靠性高壓儲(chǔ)氫壓力容器的設(shè)計(jì)制造技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)制氫工廠、加氫母站的高安全、高密度、低成本氫氣儲(chǔ)存重大需求，開(kāi)展大容量高壓儲(chǔ)氫壓力容器可靠性設(shè)計(jì)制造技術(shù)研究。具體內(nèi)容包括：超高強(qiáng)度、高韌性壓力容器用鋼的氫相容性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)、材料成分組織及性能調(diào)控技術(shù);鋼質(zhì)儲(chǔ)氫壓力容器基于風(fēng)險(xiǎn)與壽命的設(shè)計(jì)技術(shù)、低泄漏率高壓密封技術(shù);大壁厚鋼質(zhì)儲(chǔ)氫壓力容器高可靠性建造技術(shù);大容積大壁厚儲(chǔ)氫壓力容器缺陷無(wú)損檢測(cè)與安全評(píng)估技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制出25兆帕以上鋼質(zhì)儲(chǔ)氫壓力容器，單罐儲(chǔ)氫容量≥700千克氫氣，泄漏率≤10-7(帕·立方米)/秒(檢測(cè)方式：GB/T15823-2009標(biāo)準(zhǔn))，并進(jìn)行工程示范應(yīng)用;開(kāi)發(fā)出超高強(qiáng)度、高韌性、可焊接鋼板材料，抗拉強(qiáng)度≥800兆帕、零下40℃時(shí)的沖擊吸收能量≥100焦耳;開(kāi)發(fā)出與鋼板配套的鍛件和焊接材料，達(dá)到焊縫和鋼板在高壓氫氣環(huán)境下具有同等性能;形成大容積鋼質(zhì)高壓儲(chǔ)氫壓力容器材料開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝控制、缺陷無(wú)損檢測(cè)與安全評(píng)估等新技術(shù)方法不少于10項(xiàng)，儲(chǔ)氫容器焊縫內(nèi)表面裂紋深度檢測(cè)靈敏度小于等于0.5毫米，焊縫內(nèi)部體積性缺陷檢測(cè)靈敏度小于等于直徑0.5毫米;制修訂相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(送審稿)2項(xiàng)。

2.4 基于液態(tài)載體的可逆儲(chǔ)放氫關(guān)鍵材料與應(yīng)用技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：為利用現(xiàn)有液態(tài)燃油輸送管道或運(yùn)輸車輛，實(shí)現(xiàn)高效、安全和大規(guī)模氫運(yùn)輸，達(dá)到降低氫儲(chǔ)運(yùn)成本的目的，研發(fā)可循環(huán)的高密度液態(tài)載體的儲(chǔ)放氫技術(shù)。具體內(nèi)容包括：新型高密度無(wú)機(jī)液態(tài)或有機(jī)液態(tài)、漿態(tài)儲(chǔ)氫載體的規(guī)模制備技術(shù);釋放氫氣中雜質(zhì)的抑制/過(guò)濾方法;高效脫/加氫催化劑的研制;基于液態(tài)載體的移動(dòng)式儲(chǔ)氫系統(tǒng)的儲(chǔ)放氫工藝控制技術(shù)及試驗(yàn)驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：液態(tài)載體儲(chǔ)氫系統(tǒng)的可循環(huán)儲(chǔ)氫密度按質(zhì)量計(jì)≥5.5%，儲(chǔ)氫壓力≤1兆帕，液態(tài)載體經(jīng)200次循環(huán)的利用效率≥80%;在站制氫反應(yīng)器工作溫度≤250℃，儲(chǔ)氫和放氫速率均≥3克/分鐘，單次循環(huán)制氫量≥600克氫氣，出口端氫氣純度按質(zhì)量計(jì)≥99.99%;儲(chǔ)氫和放氫用催化劑能穩(wěn)定運(yùn)行≥200次循環(huán);掌握儲(chǔ)放氫過(guò)程中儲(chǔ)氫系統(tǒng)的質(zhì)能傳遞特性，并提出高密度儲(chǔ)氫裝置的氫—熱耦合設(shè)計(jì)方法。

2.5 基于固態(tài)新材料的可逆儲(chǔ)放氫技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)高效、高安全和大規(guī)模氫儲(chǔ)運(yùn)的需求，探索固態(tài)儲(chǔ)氫新材料/新體系及其儲(chǔ)放氫技術(shù)。具體內(nèi)容包括：新型金屬有機(jī)骨架(MOFs)、共價(jià)有機(jī)骨架(COFs)、層狀結(jié)構(gòu)化合物等高密度儲(chǔ)氫材料及其規(guī)模制備技術(shù);不低于液氮溫度下的儲(chǔ)氫熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能及儲(chǔ)放氫機(jī)制;建立儲(chǔ)氫性能的理論預(yù)測(cè)模型;釋放氫氣中雜質(zhì)的種類、含量和抑制/過(guò)濾方法。

考核指標(biāo)：研制可逆固態(tài)儲(chǔ)氫新材料/新體系及其儲(chǔ)氫裝置，實(shí)現(xiàn)百克級(jí)/批次的材料制備，儲(chǔ)氫裝置在不低于液氮溫度下的儲(chǔ)氫密度按質(zhì)量計(jì)≥7%，儲(chǔ)氫壓力≤10兆帕，釋放的氫氣純度按質(zhì)量計(jì)≥99.99%，200次循環(huán)利用效率≥90%;儲(chǔ)氫性能理論預(yù)測(cè)數(shù)值與實(shí)驗(yàn)數(shù)值的偏差率≤10%。

2.6 加氫站用新型氫壓機(jī)核心理論及關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：為實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)及液氫供給場(chǎng)景下加氫站內(nèi)高效、安全、緊湊的氫氣增壓工藝，降低增壓成本，圍繞新型離子液體氫氣壓縮機(jī)核心理論及關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究。具體內(nèi)容包括：離子液體熱物理特性、離子液體與氫氣相互作用機(jī)理、氣—液界面形態(tài)演變規(guī)律研究;離子液體—?dú)錃鈨上嘣鰤哼^(guò)程微觀熱力特性及宏觀工作過(guò)程研究;高效離子液體分離特性及裝置設(shè)計(jì)技術(shù);離子液體壓縮機(jī)能量匹配策略及整機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù);離子液體壓縮機(jī)關(guān)鍵部件及整機(jī)研發(fā)。通過(guò)本項(xiàng)目研制滿足70兆帕加氫站需求的離子液體氫氣壓縮機(jī)。

考核指標(biāo)：建立離子液體壓縮機(jī)壓縮過(guò)程熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，全工況范圍內(nèi)效率平均預(yù)測(cè)誤差≤5%，最大預(yù)測(cè)誤差≤10%;構(gòu)建離子液體壓縮機(jī)設(shè)計(jì)方法，研制離子液體壓縮機(jī)原理樣機(jī)：排氣壓力≥90兆帕，進(jìn)氣壓力≥0.5兆帕，在1兆帕處的排氣流量≥200標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)，效率≥65%;進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)≥200小時(shí)(惰性氣體介質(zhì));研制離子液體分離器，分離效率≥88%;與離子液體壓縮機(jī)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不少于2項(xiàng)。

2.7 純氫與天然氣摻氫長(zhǎng)輸管道輸送及應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)氫氣長(zhǎng)距離、大規(guī)模安全輸送需求，重點(diǎn)突破高壓力純氫與天然氣摻氫管道輸送關(guān)鍵技術(shù)、形成純氫/摻氫長(zhǎng)輸管道科技試驗(yàn)平臺(tái)，增強(qiáng)純氫與天然氣摻氫管道輸送安全運(yùn)行保障能力。具體內(nèi)容包括：不同壓力等級(jí)、不同管材與焊縫對(duì)純氫/摻氫輸送的相容性，服役環(huán)境對(duì)管材及焊縫性能與損傷的影響規(guī)律，臨氫管道焊接等連接技術(shù);天然氣管道與關(guān)鍵設(shè)備摻氫適應(yīng)性，純氫/摻氫長(zhǎng)距離管輸工藝，大流量摻氫與分離裝備;高壓純氫及摻氫管道和關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)測(cè)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與壽命預(yù)測(cè)方法;純氫及摻氫管道和關(guān)鍵設(shè)備的事故演化規(guī)律、完整性管理和安全防范技術(shù);研制純氫/摻氫管道輸送應(yīng)用科技試驗(yàn)平臺(tái)。

考核指標(biāo)：研發(fā)大流量摻氫裝備：摻混比例5%~20%，氫氣組分控制精度≤1%，研發(fā)大流量分離裝備：流量≥100標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)，氫氣分離純度≥99.999%;開(kāi)發(fā)管輸工藝、壽命預(yù)測(cè)和完整性管理軟件各1套;建成可適應(yīng)于純氫/摻氫服役工況的內(nèi)檢測(cè)技術(shù)裝備，裂紋檢測(cè)精度≤0.5毫米，裂紋檢出率≥90%;形成純氫/摻氫管道長(zhǎng)距離輸送相關(guān)材料、管輸工藝、檢驗(yàn)檢測(cè)、安全評(píng)價(jià)、完整性管理等國(guó)家/行業(yè)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)(送審稿)不少于6項(xiàng);實(shí)現(xiàn)純氫/摻氫管道輸送應(yīng)用的科技試驗(yàn)平臺(tái)：輸氣壓力≥6.3兆帕，長(zhǎng)度≥10千米，管徑≥500毫米，可同時(shí)開(kāi)展至少三類不同規(guī)格管道的測(cè)試，測(cè)試溫度范圍零下40℃~零上60℃，具備測(cè)試管路典型部位裂紋和氫泄漏在線檢測(cè)(快速定位)功能，輸氫能力≥10萬(wàn)噸/年(純氫管道)，摻氫比例5%~20%(摻氫管道)，氣密性試驗(yàn)在1.1P(設(shè)計(jì)壓力)下泄漏率≤0.3%/小時(shí)(試驗(yàn)時(shí)間24小時(shí))，安全運(yùn)行90天。

3.氫能便捷改質(zhì)與高效動(dòng)力

3.1 兆瓦級(jí)發(fā)電用質(zhì)子交換膜燃料電池堆應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池在發(fā)電領(lǐng)域兆瓦級(jí)應(yīng)用需求，突破關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化、零部件和電堆批量化制造一致性和制造效率瓶頸，開(kāi)展高效率、大功率質(zhì)子交換膜燃料電池電堆設(shè)計(jì)、工程化制造技術(shù)研究。具體包括：面向大功率單體電堆的國(guó)產(chǎn)化自主材料，開(kāi)發(fā)膜電極、雙極板等關(guān)鍵零部件及其工程化制造技術(shù);研究大功率電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作條件和裝配工藝對(duì)電堆效率、壽命及水熱管理的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)具有高效燃料分配、熱管理能力和高燃料利用率電堆，適應(yīng)發(fā)電等領(lǐng)域兆瓦級(jí)應(yīng)用的高效率、大功率運(yùn)行工況;研究高一致性、高效率電堆組裝集成工藝及裝備，滿足批量化制造需求，為商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

考核指標(biāo)：質(zhì)子交換膜燃料電池單體電堆功率≥1兆瓦、電效率≥60%，年產(chǎn)能≥200臺(tái)。其中，氣體擴(kuò)散介質(zhì)抗縱向彎曲模量≥10000兆帕，電導(dǎo)率≥1600西門子/米，接觸電阻≤5毫歐姆·平方厘米;在空氣端壓力不高于150千帕絕對(duì)壓力的情況下，膜電極在0.4安培/平方厘米電流密度處的電壓≥0.80V、額定工作點(diǎn)電壓衰減率在40000小時(shí)內(nèi)≤10%(實(shí)際測(cè)試8000小時(shí)，性能衰減≤4%);密封件成型精度偏差≤0.02毫米，氫氣外泄漏率每秒≤5×10-8帕·立方米;雙極板平面厚度差≤20微米，電導(dǎo)率≥200西門子/厘米，在200千帕氦氣檢測(cè)條件下的氣體滲透率≤0.2微升/(平方厘米·分鐘)，在0.6兆帕壓力下的接觸電阻≤5毫歐姆·平方厘米;電堆最高工作溫度≥95℃，支持零下30℃低溫啟動(dòng)，電堆壽命≥40000小時(shí)(實(shí)際測(cè)試10000小時(shí)，性能衰減≤5%)。

3.2 百千瓦級(jí)固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：面向以天然氣及摻氫天然氣為燃料的大功率固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用需求，針對(duì)大功率電堆批量制造、衰減過(guò)快、系統(tǒng)熱管理困難等問(wèn)題，開(kāi)展高可靠性固體氧化物電堆工程化技術(shù)與大功率系統(tǒng)集成研究。具體包括：高可靠、長(zhǎng)壽命電堆及其批量生產(chǎn)工藝及裝備;電堆模塊化放大策略與技術(shù);集成燃料重整器、燃燒器、換熱器和蒸發(fā)器等關(guān)鍵部件的高緊湊熱平衡系統(tǒng);大功率系統(tǒng)集成，運(yùn)行安全控制策略與在線運(yùn)行優(yōu)化控制方法。

考核指標(biāo)：使用摻氫天然氣的固體氧化物燃料電池系統(tǒng)，采用摻氫濃度為0%~15%(體積分?jǐn)?shù))的天然氣作為燃料時(shí)交流輸出功率≥100千瓦，在不超過(guò)750℃運(yùn)行條件下初始發(fā)電效率在0.4安培/平方厘米電流密度處≥65%(直流凈效率)，熱電聯(lián)供低熱值效率≥85%，長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間≥3000小時(shí)(實(shí)測(cè))，測(cè)試后在750℃運(yùn)行條件下發(fā)電效率在0.4安培/平方厘米電流密度處≥60%(直流凈效率)，設(shè)計(jì)使用壽命≥40000小時(shí)。其中，單熱區(qū)模組功率≥25千瓦;單電堆多樣本(至少3個(gè))在大于0.4安培/平方厘米的電流密度下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間不少于4000小時(shí)(實(shí)測(cè))，每1千小時(shí)衰減率≤15毫歐姆·平方厘米、衰減率偏差≤5毫歐姆·平方厘米;年產(chǎn)能≥10兆瓦，成品率≥95%。

3.3 質(zhì)子交換膜燃料電池與氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)重載裝備和分布式供電設(shè)備的高效靈活電源需求，開(kāi)展質(zhì)子交換膜燃料電池—?dú)浠剂蟽?nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。具體包括：?jiǎn)我滑F(xiàn)場(chǎng)氫基燃料(氨、醇、摻氫天然氣等)的在線改質(zhì)、純化與實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)氫源總成研制，富氫和/或純氫燃燒與循環(huán)調(diào)控技術(shù)及其內(nèi)燃機(jī)研制，燃料電池系統(tǒng)—內(nèi)燃機(jī)能量耦合機(jī)制及核心器件研制，現(xiàn)場(chǎng)氫源—燃料電池—?dú)鋬?nèi)燃機(jī)全系統(tǒng)聯(lián)合熱力循環(huán)設(shè)計(jì)及建模仿真，發(fā)電系統(tǒng)各單元內(nèi)部狀態(tài)識(shí)別及動(dòng)態(tài)工況調(diào)控策略，燃料電池—內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì)方法。

考核指標(biāo)：質(zhì)子交換膜燃料電池—?dú)浠鶅?nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)，單個(gè)模塊發(fā)電額定功率≥150千瓦、總功率≥220千瓦，發(fā)電效率≥45%，0%~100%負(fù)荷響應(yīng)時(shí)間≤1分鐘，連續(xù)運(yùn)行≥1000小時(shí);燃料電池—熱機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真軟件1套，滿足質(zhì)子膜燃料電池—?dú)鋬?nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)模擬與仿真需求，模型預(yù)測(cè)燃料電池性能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差≤10%。

3.4 燃料電池測(cè)試技術(shù)及關(guān)鍵零組件研制(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)長(zhǎng)壽命燃料電池工作狀態(tài)的高精度診斷需求，開(kāi)發(fā)燃料電池綜合診斷技術(shù)，突破測(cè)試用關(guān)鍵零部件及測(cè)試裝備成套技術(shù)。具體包括：燃料電池單體、電堆、系統(tǒng)的性能及壽命綜合測(cè)試臺(tái);測(cè)試臺(tái)壓力、流量、溫濕度等多物理量耦合規(guī)律及高精度、快速響應(yīng)加濕系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng);測(cè)試臺(tái)用高精度濕度傳感器、流量傳感器、質(zhì)量流量控制器及背壓閥制造技術(shù);燃料電池高低壓交流阻抗在線測(cè)試技術(shù);大功率電子負(fù)載的電壓電流精確測(cè)量及控制技術(shù);測(cè)試臺(tái)主控系統(tǒng)的工況模擬、自動(dòng)流程控制、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、云數(shù)據(jù)服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析等模塊集成技術(shù)。

考核指標(biāo)：質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池單體測(cè)試臺(tái)功率≥100瓦，氣體質(zhì)量流量控制器精度偏差≤0.6%;質(zhì)子交換膜燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)功率≥300千瓦，質(zhì)量流量控制器精度優(yōu)于0.5%，控溫范圍在零下40℃~零上150℃、控制精度優(yōu)于±1℃;固體氧化物燃料電池電堆測(cè)試臺(tái)功率≥25千瓦，氣體質(zhì)量流量控制器精度偏差≤0.5%，最高測(cè)試溫度≥1200℃、控制精度優(yōu)于±3℃，具備固體氧化物電解池測(cè)試功能;質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)功率≥300千瓦，質(zhì)量流量控制器精度偏差≤0.5%，熱管理系統(tǒng)控溫范圍在零下40℃~零上150℃、控制精度優(yōu)于±1℃;大功率電子負(fù)載功率≥200千瓦、效率≥96%;上述測(cè)試臺(tái)的電壓及電流精度偏差≤0.5%;大功率交流阻抗在線測(cè)試裝備可覆蓋電堆與系統(tǒng)測(cè)試臺(tái)全功率范圍，精度偏差≤0.5%，應(yīng)用≥10套。

3.5 摻氫/氨清潔高效燃燒關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)發(fā)電深度減碳與清潔供暖的需求，研究氫、氨等富氫燃料與含碳燃料摻燒的清潔高效燃燒關(guān)鍵技術(shù)。主要包括兩條技術(shù)路線：

(1)氫、氨、天然氣摻混燃?xì)馊紵匦?、反?yīng)機(jī)理及診斷方法;富氫摻混燃料的燃燒器動(dòng)態(tài)工況燃燒特性、污染物生成特性與預(yù)測(cè)模型;摻混燃料燃燒強(qiáng)化機(jī)制與寬范圍調(diào)節(jié)、低NOx排放燃燒器優(yōu)化設(shè)計(jì)策略與高效清潔燃燒技術(shù);基于不同摻混比例穩(wěn)燃的摻氫/氨燃?xì)飧咝鍧嵢紵夹g(shù)及設(shè)備兼容性;摻氫和摻氨燃?xì)庹淄呒?jí)燃燒器工業(yè)試驗(yàn);氫、氨等富氫燃?xì)夤┡到y(tǒng)模擬與能量管控平臺(tái)。

(2)氫、氨、煤摻混燃料的多相混合、多場(chǎng)耦合燃燒特性與反應(yīng)機(jī)理;富氫摻混燃料的氣固兩相燃燒器穩(wěn)燃特性與操作參數(shù)優(yōu)化、污染物生成特性及預(yù)測(cè)模型;氣固兩相摻混燃料燃燒強(qiáng)化機(jī)制、低NOx排放燃燒器改進(jìn)設(shè)計(jì)策略與高效清潔燃燒工藝包;基于不同摻混比例、摻混方式的摻氫、氨燃煤高效清潔燃燒技術(shù)及設(shè)備兼容性;摻氫、氨燃煤燃燒技術(shù)在大容量鍋爐的工程驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：兩條技術(shù)路線分別對(duì)應(yīng)以下考核指標(biāo)，

(1)兆瓦級(jí)摻氫、摻氨燃?xì)馊紵?，熱?fù)荷≥1.0兆瓦，在尾氣中3.5%氧氣濃度條件下、當(dāng)最高摻氫比例不低于70%時(shí)燃燒器出口NOx排放≤50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，在尾氣中3.5%氧氣濃度條件下、當(dāng)最高摻氨比例不低于30%時(shí)燃燒器出口NOx轉(zhuǎn)化率≤5%;摻氫天燃?xì)忮仩t驗(yàn)證性工程，摻氫比≥20%，鍋爐負(fù)荷≥1.0兆瓦，NOx排放低于30毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，N2O低于10毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，CH4低于5毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，穩(wěn)定運(yùn)行大于168小時(shí);形成1~2項(xiàng)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿);建立摻氫、摻氨燃料的燃燒活性中間產(chǎn)物及穩(wěn)定產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)診斷方法，測(cè)量誤差≤10%;建立摻氫、摻氨燃?xì)馊紵蒀O、NOx、有機(jī)污染物的預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)誤差≤20%。

(2)兆瓦級(jí)摻氫/氨氣固兩相燃燒器累計(jì)運(yùn)行不低于1000小時(shí)，熱負(fù)荷≥1.0兆瓦;30兆瓦級(jí)摻氫/氨氣固兩相燃燒器，熱負(fù)荷≥30兆瓦，實(shí)現(xiàn)氫/氨摻燒比例(熱量比)≥25%，燃燒器出口氨的NOx轉(zhuǎn)化率≤0.5%;完成蒸發(fā)量每小時(shí)600噸等級(jí)以上燃煤鍋爐工程驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)摻氨比例(熱量比)5%~20%連續(xù)可調(diào)，爐膛出口氨的NOx轉(zhuǎn)化率≤0.5%，NOx排放低于50毫克/標(biāo)準(zhǔn)立方米(按6%基準(zhǔn)氧含量折算)，鍋爐尾部煙氣氨逃逸濃度≤3ppm(摩爾比)，鍋爐效率≥91%，20%摻氨工況穩(wěn)定運(yùn)行大于168小時(shí);建立摻氫/氨燃煤燃燒生成CO、NOx的預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)誤差≤20%。

3.6 基于固體電解質(zhì)的直接氨燃料電池技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：面向緊湊可靠耐久的氨燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用需求，研發(fā)高功率密度、耐冷熱循環(huán)的中溫或低溫直接氨燃料電池。具體包括：開(kāi)發(fā)高性能、非鉑催化劑及可直接轉(zhuǎn)化氨的電極結(jié)構(gòu)，研究電極特性對(duì)氨轉(zhuǎn)化與電極性能的影響規(guī)律;開(kāi)發(fā)耐冷熱循環(huán)的電池及其低成本制備技術(shù)，研究電極與電解質(zhì)特性、運(yùn)行條件對(duì)電池性能、壽命與冷熱循環(huán)性能的影響規(guī)律。

考核指標(biāo)：開(kāi)發(fā)出活性區(qū)面積≥25平方厘米的單電池，采用純氨為燃料、在≤700℃的條件下電池峰值功率密度≥0.7瓦/平方厘米，電池耐冷熱循環(huán)次數(shù)≥30次，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行≥500小時(shí)。

3.7 聚合物膜燃料電池非貴金屬催化的電極設(shè)計(jì)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)聚合物膜燃料電池低成本應(yīng)用需求，探索高性能非貴金屬催化劑及催化層設(shè)計(jì)、制備技術(shù)及評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)非貴金屬催化電極性能驗(yàn)證。具體包括：非貴金屬燃料電池陰極催化劑原子、分子尺度活性中心解析及高一致性宏量制備技術(shù);非貴金屬催化膜電極三相界面優(yōu)化與制備技術(shù);非貴金屬催化膜電極結(jié)構(gòu)強(qiáng)化及壽命保障技術(shù)，非貴金屬催化膜電極測(cè)試評(píng)價(jià)體系。

考核指標(biāo)：?jiǎn)闻萎a(chǎn)量≥10克，不同批次電性能偏差≤5%;驗(yàn)證性非貴金屬催化電堆功率不低于1千瓦。其中，非貴金屬氧還原催化劑在0.9伏電壓處(相對(duì)于RHE電位，不計(jì)歐姆損失)的活性≥0.044安培/平方厘米;膜電極氧還原催化劑載量≤4毫克/平方厘米，氫—空條件下在0.9安培/平方厘米電流密度對(duì)應(yīng)的單池電壓≥0.675伏，在0.7伏恒電位下測(cè)試超過(guò)500小時(shí)后、電流密度保持率不低于初始值的75%。

3.8 燃料電池系統(tǒng)用先進(jìn)空氣壓縮機(jī)技術(shù)(基礎(chǔ)研究類，青年科學(xué)家項(xiàng)目)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)氫能重型載運(yùn)、分布式發(fā)電用的燃料電池系統(tǒng)對(duì)高效率、長(zhǎng)壽命的穩(wěn)定供氧器件需求，探索適用于大功率燃料電池系統(tǒng)的先進(jìn)空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)。具體包括：高效率、大流量、低波動(dòng)的壓縮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);耐磨蝕、長(zhǎng)壽命、無(wú)雜質(zhì)的壓縮腔室材料工藝;高工況適應(yīng)性的系統(tǒng)機(jī)電耦合控制方法;全工況的系統(tǒng)噪聲抑制技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制出適用于燃料電池系統(tǒng)的大流量空壓機(jī)樣機(jī)：額定流量≥150克/秒，最高壓縮比≥3.5，出口壓力波動(dòng)偏差在10毫秒內(nèi)≤1%，常用工況最高等熵效率≥90%，全工況最高噪聲≤70分貝，空壓機(jī)排氣不含有異于吸氣的雜質(zhì)組分(測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合ISO8573)，啟停次數(shù)≥2萬(wàn)次(實(shí)測(cè))，預(yù)期壽命≥10000小時(shí)。

4.”氫進(jìn)萬(wàn)家“綜合示范

4.1 中低壓氫氣管道固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)及其應(yīng)用技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)以灰氫和藍(lán)氫為主要?dú)湓吹母咛寂欧派a(chǎn)過(guò)程，研發(fā)基于低成本儲(chǔ)氫材料的大容量?jī)?chǔ)放氫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管輸綠氫的高效儲(chǔ)存和特定用氫場(chǎng)景的供氫匹配，達(dá)到降低碳排放的目的。具體內(nèi)容包括：以低成本儲(chǔ)氫材料為工質(zhì)的高密度高安全儲(chǔ)氫床單體的設(shè)計(jì)和均一化制備技術(shù);儲(chǔ)氫系統(tǒng)的傳質(zhì)傳熱特征與優(yōu)化集成技術(shù);儲(chǔ)氫系統(tǒng)循環(huán)性能的衰減原因及穩(wěn)定化方法;儲(chǔ)氫系統(tǒng)在中低壓氫氣管道的增壓和減壓響應(yīng)特性;搭建可在化工、冶金兩種典型用氫生產(chǎn)過(guò)程中儲(chǔ)氫系統(tǒng)應(yīng)用的驗(yàn)證平臺(tái)。

考核指標(biāo)：儲(chǔ)氫系統(tǒng)：儲(chǔ)氫量≥500千克，儲(chǔ)存1千克氫氣的成本≤10000元，儲(chǔ)氫壓力≤5兆帕，輸入氫氣純度為95%時(shí)輸出氫氣純度≥99.97%，吸氫速率最大值≥5.0千克氫氣/分鐘，吸氫壓力在1兆帕~5兆帕，供氫速率最大值≥1.0千克氫氣/分鐘，供氫壓力在0.2兆帕~4兆帕范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，經(jīng)2000次吸/放氫循環(huán)后儲(chǔ)氫容量保持率≥90%。其中，儲(chǔ)氫材料：儲(chǔ)氫密度≥70千克氫氣/立方米，材料成本≤100元/千克，在低于100℃時(shí)材料的儲(chǔ)氫密度≥2.0%，可逆放氫量≥95%。