近日，國(guó)家科技部發(fā)布對(duì)“可再生能源與氫能技術(shù)”等5個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)2020年度項(xiàng)目申報(bào)指南建議征求意見的通知。涉及氫能部分為：

1.氫能

1.1 離子膜批量制備及應(yīng)用技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)車用燃料電池的要求，重點(diǎn)突破高溫低 濕條件下應(yīng)用的質(zhì)子交換膜的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)；結(jié)合酸性膜和堿 性膜的發(fā)展，創(chuàng)新雙性膜等應(yīng)用技術(shù)。具體包括：開發(fā)全氟 共聚功能單體合成及成套工程裝備技術(shù)；高交換容量、低等 效重量全氟質(zhì)子聚合物制備技術(shù)；全氟質(zhì)子交換樹脂高純單 分散溶液制備技術(shù)；氣體滲透和自由基作用機(jī)理研究；高機(jī) 械強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性全氟質(zhì)子交換膜連續(xù)制備技術(shù)與裝備。研發(fā)高性能堿性聚電解質(zhì)膜連續(xù)制備工藝，酸堿雙性膜 及電解水制氫，高效電化學(xué)合成氨及分解氨反應(yīng)系統(tǒng)，直接 氨燃料電池等應(yīng)用技術(shù)。

考核指標(biāo)：質(zhì)子交換樹脂離子交換容量(IEC)≥1.3 mmol/g， 等效重量(EW)≤730g/mol，質(zhì)子交換樹脂分散粒徑≤200nm； 質(zhì) 子 交 換 膜 厚 度 ≤18μm 、 偏 差 ≤±5% ， 離 子 電 導(dǎo) 率 ≥0.1S/cm(95℃、60RH%)、0.04S/cm(120℃，30% RH)，電子 電阻率>1000Ωcm2，滲氫電流≤2mA/cm2，允許最高運(yùn)行溫度 ≥100℃，強(qiáng)度≥45MPa，縱橫向溶脹率≤3%，OCV 測(cè)試氟離 子釋放率≤0.7μg/cm2/h(OCV 測(cè)試)、循環(huán) OCV 次數(shù)≥90，產(chǎn) 能≥20 萬 m2/年，成本≤500 元/m2，金屬離子含量≤20ppm。 酸堿雙性膜水電解單體模塊產(chǎn)氫≥10 Nm3/h, 制氫純度 ≥99.99%，電耗≤4.1 kWh/ Nm3H2；電解制氨法拉第效率＞20%， 實(shí)現(xiàn) kg 級(jí)系統(tǒng)集成；氨反向電化學(xué)分解效率＞95%；直接氨 燃料電池≥135mW/cm2@500 mAcm-2，常壓，80℃。 

1.2 擴(kuò)散層用碳紙批量制備及應(yīng)用技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池批量、低成本需求， 突破擴(kuò)散層(GDL)用碳紙及擴(kuò)散介質(zhì)（DM）批量制備技術(shù)與 裝備。具體包括：開發(fā)碳紙用碳纖維工程化工藝與裝備，研 發(fā)碳紙用改性粘合劑，開發(fā)碳紙石墨化工藝與裝備，研發(fā)表 面疏水處理等后處理材料及工藝技術(shù)，根據(jù)“氣-液-電-熱”傳 輸與支撐性能要求、開發(fā)出系列碳紙；研發(fā)碳紙復(fù)合微孔層（MPL）強(qiáng)化傳輸技術(shù)，開發(fā)可在線監(jiān)測(cè)與反饋的 DM 制備 工藝與裝備；開展運(yùn)行工況下相關(guān)可靠性及耐腐蝕性研究。

考核指標(biāo)：碳紙可控厚度 80~190μm、偏差≤±1.5%，孔 隙 率 ≥75% ， 密 度 0.3~0.45g?cm-3 ， 垂 直 向 透 氣 率 ≥2000mL?mm/(cm2?h?mmAq)、電阻率≤65mΩ?cm、彎曲強(qiáng)度 ≥10MPa，平行向電阻率≤4mΩ?cm、接觸電阻≤5 mΩ?cm2、彎 曲模量≥10GPa，拉伸強(qiáng)度≥25MPa，導(dǎo)熱系數(shù)(干態(tài))：垂直≥1.7 W/(m?K)、平行≥21 W/(m?K)，產(chǎn)能 40 萬 m2/年；MPL 中孔 徑可控精度±10 nm，表面粗糙度≤7μm；DM 可控厚度 80~250 μm、偏差≤±1.5%, 可控接觸角≥145o。

1.3 車用燃料電池催化劑批量制備技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)車用燃料電池對(duì)催化劑耐久性和一致性 的技術(shù)要求，突破具備高動(dòng)態(tài)工況耐受能力、兼具高性能/ 抗中毒特征的鉑基催化劑及其公斤級(jí)批量制備技術(shù)。具體包括：研發(fā)氧還原活性提高技術(shù)，貴金屬用量降低技術(shù)，高電 位循環(huán)耐久技術(shù)，抗氫氣雜質(zhì)(CO、含硫化合物)污染技術(shù)； 開發(fā)高一致性、低污染雜質(zhì)含量催化劑工藝配方及批量化制 備技術(shù)，研發(fā)可規(guī)模化生產(chǎn)的催化劑納米合成工藝，孔徑分 布合理、催化劑易于高分散擔(dān)載、成本低廉的先進(jìn)功能載體 處理技術(shù)，以及催化劑工業(yè)化制備技術(shù)與裝備。

考核指標(biāo) ： 催 化 劑 初 始 氧 還 原 質(zhì) 量 比 活 性 ≥0.35A/mgPt@0.9VIR-free，催化劑電化學(xué)活性面積≥60m2/g，耐久性①0.6~0.95V ≥3 萬次循環(huán)質(zhì)量活性衰減率≤40%、電化 學(xué)活性面積衰減率≤40%，耐久性②1.0~1.5V ≥5000 次循環(huán)質(zhì) 量活性衰減率≤40%、電化學(xué)活性面積衰減率≤40%，氫氣雜 質(zhì)耐受性①CO 導(dǎo)致的催化劑質(zhì)量活性衰減≤30% (0.1M HClO4 1000 ppm CO/H2)、②硫化物導(dǎo)致的催化劑活性面積衰 減≤30% (0.36ppm H2S 24h)，產(chǎn)能≥500g/批次、≥100kg/年， 粒徑及性能偏差≤±8%，Cl-含量小于 50ppm wt., 量產(chǎn)成本 ≤(Pt 現(xiàn)貨價(jià)格?PGM wt%+100)元/g。

1.4 質(zhì)子交換膜燃料電池極板專用基材開發(fā)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池用極板的可加工性、 耐蝕性技術(shù)要求，研發(fā)具備特殊微結(jié)構(gòu)、高耐蝕、低電阻專 用超薄基材及其批量制備工藝。具體包括：高耐蝕、低電阻、 易于精密成型的不銹鋼和鈦合金基材，與高強(qiáng)度與彈性、高 致密與導(dǎo)電性、超薄復(fù)合石墨極板，其成份設(shè)計(jì)、混合熔鑄、 組織調(diào)控與前后處理技術(shù)，及其可連續(xù)工業(yè)級(jí)制備技術(shù)與裝 置的研發(fā)；基材耐蝕、導(dǎo)電、可成形性綜合性能評(píng)估；超薄 基材極板試制及壽命快速評(píng)估方法研究。

考核指標(biāo)：不銹鋼與鈦合金薄板基材厚度 50~150μm、 偏 差 ≤±4μm ， 抗 彎 強(qiáng) 度 ≥25MPa ， 初 始 ： 接 觸 電 阻 ≤3mΩ?cm2@1.4MPa( 接 觸 碳 紙 ) 、 腐 蝕 電 流 ≤5.00×10-7 A/cm2@80℃(0.5M 硫酸+5ppm F- 溶液)，10000 小時(shí)工況后： 接 觸 電 阻 ≤8mΩ·cm2@1.4MPa 、 腐 蝕 電 流 ≤10.00×10-7A/cm2@80℃，濕熱循環(huán)測(cè)試后無腐蝕、無變形，產(chǎn)能≥1000 噸/年，延伸率：不銹鋼≥55%、鈦合金≥30%，體相電阻率： 不銹鋼≤0.075mΩ·cm、鈦合金≤0.17mΩ·cm，成本：不銹鋼 ≤25 元/kg，鈦合金≤ 150 元/kg；超薄復(fù)合石墨板厚度≤1.4mm、 最薄處厚度 0.1-0.3mm，平面度≤10μm，電導(dǎo)率≥150S/cm， 透氣率≤2×10-8cm3(cm2?s)-1 ，工作壓力≥1bar(g)，彎曲強(qiáng)度 ≥50MPa，接觸電阻≤10mΩ?cm2，短堆工作 5000h、性能降幅 ≤10%。

1.5 車用燃料電池堆及空壓機(jī)的材料與部件耐久性測(cè)試 技術(shù)及規(guī)范

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)質(zhì)子交換膜燃料電池的產(chǎn)業(yè)化過程質(zhì)量 控制的需求，開展電堆關(guān)鍵材料及系統(tǒng)部件耐久性、電磁兼 容性測(cè)試技術(shù)及規(guī)范研究。具體包括：研究電堆運(yùn)行過程中 的健康診斷方法，進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證；研究電堆關(guān)鍵材料（催化 劑、膜、碳紙、極板基材、防腐涂層等）理化參數(shù)及核心部 件（膜電極、雙極板、密封件等）特性參數(shù)的測(cè)量方法、等 效加速老化方法，建立關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫、并形成規(guī)范；研發(fā)燃料 電池系統(tǒng)用空壓機(jī)關(guān)鍵性能、環(huán)境適應(yīng)性、耐久性等加速測(cè) 試技術(shù)，形成壽命預(yù)測(cè)與驗(yàn)證方法；研發(fā)車用燃料電池系統(tǒng) 的電子控制單元離線電磁兼容輻射發(fā)射、傳導(dǎo)發(fā)射、電磁場(chǎng) 抗擾度、瞬態(tài)抗擾度、靜電放電等測(cè)試技術(shù)，形成規(guī)范方法。

考核指標(biāo)：車載電堆健康診斷裝置對(duì)電堆氫滲檢出率>90%；在 5000 小時(shí)測(cè)試的基礎(chǔ)上，建立的性能與耐久性 評(píng)測(cè)方法、流程規(guī)范，包括：催化劑、質(zhì)子膜、擴(kuò)散介質(zhì)、 膜電極、雙極板、密封件及短堆，形成的特性/理化參數(shù)及其 測(cè)量方法集合≥10 類，基于工況衰變規(guī)律的壽命模型預(yù)測(cè)偏 差≤10%；空壓機(jī)耐久性測(cè)試方法加速系數(shù)≥15、偏差≤3%， 研制的綜合測(cè)試設(shè)備適應(yīng)系統(tǒng)功率范圍 45-150kW；建立電 磁兼容離線性能測(cè)試方法、流程規(guī)范，至少包括電子控制單 元(ECU)、節(jié)電壓巡檢(CVM)、空壓機(jī)控制器；建成的電磁 兼容性能測(cè)試平臺(tái)在燃料電池工作情況下、輻射發(fā)射測(cè)試能 力達(dá)到 18GHz，輻射抗擾度能力實(shí)現(xiàn) 400MHz 至 3000MHz 達(dá)到 200V/m。

1.6 公路運(yùn)輸用高壓、大容量管束集裝箱氫氣儲(chǔ)存技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有 20MPa 管束車儲(chǔ)氫量小、運(yùn)輸 成本高等問題，開展更高儲(chǔ)存壓力下的公路運(yùn)輸用大容量管 束集裝箱氫氣儲(chǔ)存技術(shù)研究。具體包括：高長(zhǎng)徑比、高壓儲(chǔ) 氫瓶碳纖維纏繞設(shè)計(jì)與工藝；大容量?jī)?nèi)膽成型技術(shù)；使用工 況下高壓儲(chǔ)氫瓶的失效機(jī)理研究與測(cè)試技術(shù)；滿足道路運(yùn)輸 法規(guī)要求的高壓大容量管束集裝箱體設(shè)計(jì)與集成技術(shù)；大容 量高壓儲(chǔ)氫瓶試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)研究。

考核指標(biāo)：儲(chǔ)氫瓶工作壓力≥50MPa（20℃），單瓶水容 積≥300L，單瓶?jī)?chǔ)氫密度≥5.5wt%，循環(huán)壽命≥15000 次（水 壓充放循環(huán)試驗(yàn) 15%~150%工作壓力）；管束集裝箱儲(chǔ)氫量≥1000kg（符合道路運(yùn)輸法規(guī)要求），使用環(huán)境溫度-40~60℃； 形成相關(guān)高壓管束集裝箱標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

1.7 液氫制取、儲(chǔ)運(yùn)與加注關(guān)鍵裝備及安全性研究

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)千輛級(jí)商用車集中運(yùn)行對(duì)氫燃料制備、 輸配及加注的需求，開展氫氣液化工藝、液氫貯/運(yùn)和液氫存 儲(chǔ)-氣氫加注站的相關(guān)研究。具體包括：高效正仲氫轉(zhuǎn)化、液 氫溫區(qū)高真空多層絕熱技術(shù)研究；液氫貯罐和運(yùn)輸用液氫槽 罐的研制；大規(guī)模氫氣液化工藝流程開發(fā)和優(yōu)化；氫氣液化 過程量化風(fēng)險(xiǎn)分析、安全防護(hù)、預(yù)警和應(yīng)急分析；液氫加氫 站工藝流程開發(fā)及布局優(yōu)化；氣氫與液氫加氫站風(fēng)險(xiǎn)、安全 及經(jīng)濟(jì)性量化對(duì)比分析。

考 核 指 標(biāo) ： 液 化 能 力 ≥5 噸 單 套 裝 備 ， 仲 氫 含 量 (Para-hydrogen，體積分?jǐn)?shù))≥95%，氫氣液化能耗≤13kWh/kg， 液氫純度（摩爾分?jǐn)?shù)）≥99.97%；儲(chǔ)存用液氫儲(chǔ)罐容積≥300m3， 液氫靜態(tài)日蒸發(fā)率≤0.25%/天，維持時(shí)間≥30 天；運(yùn)輸用液氫 槽罐≥40m3，液氫靜態(tài)日蒸發(fā)率≤0.73%/天，維持時(shí)間≥12 天， 真空壽命≥5 年；開發(fā)具備 35 MPa 和 70 MPa 加注能力液氫 儲(chǔ)存氣態(tài)加注站工藝包，站內(nèi)液氫儲(chǔ)量≥500 kg，峰值加氫能 力≥400 kg/天，氫氣加注能耗≤2.50 kWh/kg-H2；完成兩種氫 氣儲(chǔ)存類型加氫站的泄漏監(jiān)測(cè)、安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)示范 項(xiàng)目。

1.8 醇類重整制氫及冷熱電聯(lián)供的燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)高效、環(huán)保、長(zhǎng)壽命分布式供能系統(tǒng)應(yīng) 用需求，開展燃料電池冷-熱-電聯(lián)供系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。 具體包括：用于分布式供能的醇類重整制氫系統(tǒng)技術(shù)；質(zhì)子 交換膜燃料電池的空氣在線凈化技術(shù)；質(zhì)子交換膜燃料電池 冷-熱-電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)；固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)； 燃料電池冷-熱-電聯(lián)供系統(tǒng)模擬仿真、系統(tǒng)集成優(yōu)化及能量 管控技術(shù)。

考核指標(biāo)：全自動(dòng)甲醇重整制氫集成系統(tǒng)產(chǎn)氫能力 ≥30Nm3/h、效率≥85% LHV,氫氣中 CO≤0.2ppm、總硫≤4ppb, 冷態(tài)自啟動(dòng)時(shí)間≤30min，動(dòng)態(tài)負(fù)荷調(diào)節(jié)能力≥50%；空氣在 線凈化系統(tǒng) SO2、NO2、VOC、甲醛、O3脫除率≥95%，NH3 脫除率≥80%（污染物基準(zhǔn)濃度 1ppm），PM10 以下大氣氣溶 膠脫除率≥99%，無故障運(yùn)行時(shí)間≥1500h；冷熱電聯(lián)供的質(zhì)子 交換膜燃料電池系統(tǒng)額定發(fā)電功率≥30kW，發(fā)電效率≥50%， 70℃余熱條件下、制冷效率≥40%，系統(tǒng)供電制冷效率≥70% LHV，連續(xù)運(yùn)行≥3000h；基于重整合成氣為燃料的固體氧化 物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)額定發(fā)電功率≥30kW、發(fā)電效率≥55%， 連續(xù)運(yùn)行≥1000h。

4.可再生能源耦合

4.1 可離網(wǎng)型風(fēng)/光/氫燃料電池直流互聯(lián)與穩(wěn)定控制技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)風(fēng)能、太陽能與氫能多元耦合獨(dú)立微網(wǎng)， 著重突破氫能支撐的可離網(wǎng)型風(fēng)/光/儲(chǔ)/氫燃料電池直流互聯(lián) 系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：氫能支 撐的可離網(wǎng)型風(fēng)/光/儲(chǔ)/氫燃料電池直流互聯(lián)系統(tǒng)部件參數(shù)優(yōu) 化匹配設(shè)計(jì)技術(shù)；規(guī)模高效制氫、儲(chǔ)氫及燃料電池汽車供氫 技術(shù)；高效燃料電池發(fā)電技術(shù)；微網(wǎng)廢熱綜合利用技術(shù)；復(fù) 合儲(chǔ)能技術(shù)；直流微網(wǎng)變流技術(shù)，包括并網(wǎng)雙向直流變換器、 儲(chǔ)能雙向直流變換器、光伏直流變換器、制氫直流變換器、 燃料電池直流變換器、風(fēng)電交直流變換器；波動(dòng)性發(fā)電與無 序快充、規(guī)模制氫動(dòng)態(tài)負(fù)載下，直流微網(wǎng)功能安全、能量管 理、電壓支撐及電壓波動(dòng)平抑技術(shù)。

考核指標(biāo)：形成離網(wǎng)技術(shù)示范平臺(tái)：滿足不少于 10 輛 氫能燃料汽車加氫、50 輛純電動(dòng)車直流快充需求，發(fā)電能力 ≥1.5MW，可離網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行≥168h（7 天），供熱能力≥100kW， 制氫、供氫規(guī)模≥100kg/天；氫氣純度≥99.99%；儲(chǔ)氫能力 ≥200kg；氫燃料電池≥150kW；熱電綜合利用效率≥80%；電 池儲(chǔ)能≥1MW/500kWh；雙向直流變換器-90%~90%電流響應(yīng) 時(shí)間≤15ms；單向變換器 0~90%電流響應(yīng)時(shí)間≤10ms；直流 微網(wǎng)電壓紋波≤5%；微網(wǎng)監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)：可支持監(jiān)測(cè) 點(diǎn)≥100 個(gè)，數(shù)據(jù)采集頻率≥1Hz，控制指令響應(yīng)時(shí)間≤100ms。