氢能与燃料电池技术创新
(一)战略方向 1.氢的制取、储运及加氢站。重点在大规模制氢、分布式制氢、氢的储运材料与技术,以及加氢站等方面开展研发与攻关。 2.先进燃料电池。重点在氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)等方面开展研发与攻关。 3.燃料电池分布式发电。重点在质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、金属空气燃料电池(MeAFC),以及分布式制氢与燃料电池(PEMFC和SOFC)的一体化设计和系统集成等方面开展研发与攻关。 (二)创新目标 1.2020年目标。建立健全氢能及燃料电池规模化应用的设计、工艺、检测平台。基本掌握高效氢气制备、纯化、储运和加氢站等关键技术,以及低成本长寿命电催化剂技术、聚合物电解质膜技术、低铂载量多孔电极与膜电极技术、高一致性电堆及系统集成技术,突破关键材料、核心部件、系统集成、过程控制等关键技术,实现氢能及燃料电池技术在动力电源、增程电源、移动电源、分布式电站、加氢站等领域的示范运行或规模化推广应用。其中,PEMFC电源系统实现额定输出功率50~100kW、系统比功率≥300Wh/kg、电堆比功率3000W/L以上、使用寿命5000hr以上;MFC电源系统实现额定输出功率5~10kW、系统比能量≥345Wh/kg、使用寿命3000hr以上;开发出接近质子膜燃料电池操作温度、储氢容量高于5wt%的储氢材料或技术,及长距离、大规模氢的储存及运输技术。 氢能与燃料电池技术创新路线图 2.2030年目标。实现大规模氢的制取、存储、运输、应用一体化,实现加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用;完全掌握燃料电池核心关键技术,建立完备的燃料电池材料、部件、系统的制备与生产产业链,实现燃料电池和氢能的大规模推广应用。其中,PEMFC分布式发电系统使用寿命达到10000hr以上、SOFC分布式发电系统使用寿命达到40000hr以上、MeAFC分布式发电系统使用寿命达到10000hr以上。 3.2050年展望。实现氢能和燃料电池的普及应用,实现氢能制取利用新探索的突破性进展。 |
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