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国家两部委会发布《能源技术革命创新行动计划》,给出氢能与燃料电池技术战略方向规划目标!(附全文链接)
2018-06-21 11:40:03

 

 

    近日,国家发改委和国家能源局发布文件《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,并同时发布了《能源技术革命重点创新行动路线图》,提出了15项重点创新任务,包括煤炭清洁高效利用技术创新、先进核能技术创新、氢能与燃料电池技术创新、先进储能技术创新、能源互联网技术创新等。
  粉末冶金产业技术创新战略联盟从官方渠道获取具体文件内容,摘取氢能与燃料电池技术重点任务、战略方向、创新目标及创新行动具体内容,与大家共享。
  重点任务
  1.研究基于可再生能源及先进核能的制氢技术、新一代煤催化气化制氢和甲烷重整/部分氧化制氢技术、分布式制氢技术、氢气纯化技术,开发氢气储运的关键材料及技术设备,实现大规模、低成本氢气的制取、存储、运输、应用一体化,以及加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用。
  2.研究氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术、甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)技术,解决新能源动力电源的重大需求,并实现PEMFC电动汽车及MFC增程式电动汽车的示范运行和推广应用。
  3.研究燃料电池分布式发电技术,实现示范应用并推广。
  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。
  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。
  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。
  创新行动
  1.大规模制氢技术。研究基于可再生能源和先进核能的低成本制氢技术,重点突破太阳能光解制氢和热分解制氢等关键技术,建设示范系统;突破高温碘-硫循环分解水制氢及高温电化学制氢,完成商业化高温核能分解水制氢方案设计。研发新一代煤催化气化制氢和甲烷重整/部分氧化制氢技术。
  2.分布式制氢技术。研究可再生能源发电与质子交换膜/固体氧化物电池电解水制氢一体化技术,突破高效催化剂、聚合物膜、膜电极和双极板等材料与部件核心技术,掌握适应可再生能源快速变载的高效中压电解制氢电解池技术,建设可再生能源电解水制氢示范并推广应用;研究分布式天然气、氨气、甲醇、液态烃类等传统能源与化工品高效催化制氢技术与工艺,以及高效率低成本膜反应器制氢和氢气纯化技术,形成标准化的加氢站现场制氢模式并示范应用。
  3.氢气储运技术。开发 70Mpa 等级碳纤维复合材料与储氢罐设备技术、加氢站氢气高压和液态氢的存储技术;研发成本低、循环稳定性好、使用温度接近燃料电池操作温度的氮基、硼基、铝基、镁基和碳基等轻质元素储氢材料;发展以液态化合物和氨等为储氢介质的长距离、大规模氢的储运技术,设计研发高活性、高稳定性和低成本的加氢/脱氢催化剂。
  4.氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术。针对清洁高效新能源动力电源的重大需求,重点突破 PEMFC 的低成本长寿命电催化剂、聚合物电解质膜、有序化膜电极、高一致性电堆及双极板、模块化系统集成、智能化过程检测控制、氢源技术等核心关键技术,解决 PEMFC 性能、寿命、成本等关键问题,并实现 PEMFC电动汽车的示范运行和推广应用。
  5.甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)技术。针对清洁高效新能源动力电源的重大需求,重点突破 MFC 耐高温长寿命电催化剂、新型耐高温聚合物电解质膜、有序化膜电极、一体化有机燃料重整、高温条件下电堆系统集成优化、智能控制等核心关键技术,并实现 MFC 在电动汽车上应用的示范运行和推广应用(无需制氢、储氢、加氢站)。
  6.燃料电池分布式发电技术。重点研发质子交换膜燃料电池(PEMFC)及氢源技术、固体氧化物燃料电池技术(SOFC),以及金属空气燃料电池(MeAFC)技术。在分散电站工况条件下,突破PEMFC、SOFC、MeAFC 燃料电池关键材料、核心部件、系统集成和质能平衡管理等关键技术,建立分布式发电产业化平台,实现千瓦至百千瓦级 PEMFC 系统在通讯基站和分散电站等领域的推广应用;实现百千瓦至兆瓦级 SOFC 发电分布式能源系统示范应用,发电效率 60%以上,并开发适于边远城市和工矿企业等分布式电站;实现 MeAFC 系统在智能微电网、通讯基站和应急救灾等领域的示范运行或规模应用。
 
关于CPMA
 
    自2010年8月成立以来,粉末冶金产业技术创新战略联盟(简称“CPMA”) 作为国家科技部产业技术创新试点联盟,一直致力于在粉末冶金企业与科研机构、高等学校之间、上下游产业之间建立有效运行的产学研合作新机制,实现联盟成员的共同发展。CPMA一直秉承“创新、发展、共赢、共享”原则,致力于支撑政府决策、服务联盟会员单位、构建粉末冶金产业发展环境、促进创新资源整合。目前,成员单位由发起时的33家发展至96家,在历年科技部试点联盟活跃度评估中均名列前茅。
      CPMA作为中国的行业代表,正式加入亚洲粉末冶金协会,并争取到了2018年世界粉末冶金大会的主办权,增进了粉末冶金行业间的国际交流并极大地提升了中国粉末冶金行业的国际影响力。