國家兩部委發布氫能與燃料電池技術戰略方向規劃目標

近日
，國家發改委和國家能源局在係統內部印發《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》，並同時發布了《能源技術革命重點創新行動路線圖》
，提出了15項重點創新任務，包括煤炭清潔高效利用技術創新、先進核能技術創新、氫能與燃料電池技術創新
、先進儲能技術創新、能源互聯網技術創新等。

以下為氫能與燃料電池技術重點任務、戰略方向、創新目標及創新行動具體內容。

重點任務

1.研究基於可再生能源及先進核能的製氫技術、新一代煤催化氣化製氫和甲烷重整/部分氧化製氫技術、分布式製氫技術、氫氣純化技術
，開發氫氣儲運的關鍵材料及技術設備，實現大規模、低成本氫氣的製取、存儲、運輸
、應用一體化

，以及加氫站現場儲氫、製氫模式的標準化和推廣應用。

2.研究氫氣/空氣聚合物電解質膜燃料電池（PEMFC）技術
、甲醇/空氣聚合物電解質膜燃料電池（MFC）技術
，解決新能源動力電源的重大需求，並實現PEMFC電動汽車及MFC增程式電動汽車的示範運行和推廣應用。

3.研究燃料電池分布式發電技術，實現示範應用並推廣。

戰略方向

1.氫的製取、儲運及加氫站。重點在大規模製氫
、分布式製氫、氫的儲運材料與技術，以及加氫站等方麵開展研發與攻關。

2.先進燃料電池。重點在氫氣/空氣聚合物電解質膜燃料電池（PEMFC）、甲醇/空氣聚合物電解質膜燃料電池（MFC）等方麵開展研發與攻關。

3.燃料電池分布式發電。重點在質子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、金屬空氣燃料電池（MeAFC），以及分布式製氫與燃料電池（PEMFC和SOFC）的一體化設計和係統集成等方麵開展研發與攻關。

創新目標

1.2020年目標。建立健全氫能及燃料電池規模化應用的設計、工藝、檢測平台。基本掌握高效氫氣製備
、純化、儲運和加氫站等關鍵技術
，以及低成本長壽命電催化劑技術
、聚合物電解質膜技術、低鉑載量多孔電極與膜電極技術、高一致性電堆及係統集成技術，突破關鍵材料、核心部件
、係統集成、過程控製等關鍵技術


，實現氫能及燃料電池技術在動力電源
、增程電源
、移動電源、分布式電站
、加氫站等領域的示範運行或規模化推廣應用。其中，PEMFC電源係統額定輸出功率50~100kW、係統比功率≥300Wh/kg、電堆比功率3000W/L以上
、使用壽命5000hr以上；MFC電源係統實現額定輸出功率5~10kW、係統比能量≥345Wh/kg、使用壽命3000hr以上;開發出接近質子膜燃料電池操作溫度、儲氫容量高於5wt%的儲氫材料或技術
，及長距離
、大規模氫的儲存及運輸技術。

2.2030年目標。實現大規模氫的製取、存儲、運輸、應用一體化，實現加氫站現場儲氫、製氫模式的標準化和推廣應用
；完全掌握燃料電池核心關鍵技術，建立完備的燃料電池材料、部件、係統的製備與生產產業鏈
，實現燃料電池和氫能的大規模推廣應用。其中，PEMFC分布式發電係統使用壽命達到10000hr以上、SOFC分布式發電係統使用壽命達到40000hr以上、MeAFC分布式發電係統使用壽命達到10000hr以上。

3.2050年展望。實現氫能和燃料電池的普及應用

，實現氫能製取利用新探索的突破性進展。

創新行動

1.大(da)規(gui)模(mo)製(zhi)氫(qing)技(ji)術(shu)。研(yan)究(jiu)基(ji)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)和(he)先(xian)進(jin)核(he)能(neng)的(de)低(di)成(cheng)本(ben)製(zhi)氫(qing)技(ji)術(shu)
，重(zhong)點(dian)突(tu)破(po)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)解(jie)製(zhi)氫(qing)和(he)熱(re)分(fen)解(jie)製(zhi)氫(qing)等(deng)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)，建(jian)設(she)示(shi)範(fan)係(xi)統(tong)；突破高溫碘-硫循環分解水製氫及高溫電化學製氫，完成商業化高溫核能分解水製氫方案設計。研發新一代煤催化氣化製氫和甲烷重整/部分氧化製氫技術。

2.分布式製氫技術。研究可再生能源發電與質子交換膜/固體氧化物電池電解水製氫一體化技術，突破高效催化劑、聚合物膜
、膜(mo)電(dian)極(ji)和(he)雙(shuang)極(ji)板(ban)等(deng)材(cai)料(liao)與(yu)部(bu)件(jian)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)，掌(zhang)握(wo)適(shi)應(ying)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)快(kuai)速(su)變(bian)載(zai)的(de)高(gao)效(xiao)中(zhong)壓(ya)電(dian)解(jie)製(zhi)氫(qing)電(dian)解(jie)池(chi)技(ji)術(shu)，建(jian)設(she)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)電(dian)解(jie)水(shui)製(zhi)氫(qing)示(shi)範(fan)並(bing)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)
；研究分布式天然氣、氨氣、甲醇、液ye態tai烴ting類lei等deng傳chuan統tong能neng源yuan與yu化hua工gong品pin高gao效xiao催cui化hua製zhi氫qing技ji術shu與yu工gong藝yi，以yi及ji高gao效xiao率lv低di成cheng本ben膜mo反fan應ying器qi製zhi氫qing和he氫qing氣qi純chun化hua技ji術shu，形xing成cheng標biao準zhun化hua的de加jia氫qing站zhan現xian場chang製zhi氫qing模mo式shi並bing示shi範fan應ying用yong。

3.氫氣儲運技術。開發70Mpa等級碳纖維複合材料與儲氫罐設備技術、加氫站氫氣高壓和液態氫的存儲技術；研發成本低、循環穩定性好
、使用溫度接近燃料電池操作溫度的氮基
、硼基、鋁基、鎂基和碳基等輕質元素儲氫材料；發展以液態化合物和氨等為儲氫介質的長距離、大規模氫的儲運技術，設計研發高活性、高穩定性和低成本的加氫/脫氫催化劑。

4.氫氣/空氣聚合物電解質膜燃料電池（PEMFC）技術。針對清潔高效新能源動力電源的重大需求，重點突破PEMFC的低成本長壽命電催化劑
、聚合物電解質膜、有序化膜電極、高一致性電堆及雙極板、模塊化係統集成
、智能化過程檢測控製、氫源技術等核心關鍵技術，解決PEMFC性能、壽命、成本等關鍵問題
，並實現PEMFC電動汽車的示範運行和推廣應用。

5.甲醇/空氣聚合物電解質膜燃料電池（MFC）技術。針對清潔高效新能源動力電源的重大需求，重點突破MFC耐高溫長壽命電催化劑
、新型耐高溫聚合物電解質膜、有序化膜電極、一體化有機燃料重整、高溫條件下電堆係統集成優化、智能控製等核心關鍵技術

，並實現MFC在電動汽車上應用的示範運行和推廣應用（無需製氫
、儲氫、加氫站）。

6.燃料電池分布式發電技術。重點研發質子交換膜燃料電池（PEMFC）及氫源技術
、固體氧化物燃料電池技術（SOFC），以及金屬空氣燃料電池（MeAFC）技術。在分散電站工況條件下，突破PEMFC

、SOFC、MeAFC燃料電池關鍵材料

、核心部件
、係統集成和質能平衡管理等關鍵技術，建立分布式發電產業化平台
，實現千瓦至百千瓦級PEMFC係統在通訊基站和分散電站等領域的推廣應用；實現百千瓦至兆瓦級SOFC發電分布式能源係統示範應用
，發電效率60%以上，並開發適於邊遠城市和工礦企業等分布式電站
；實現MeAFC係統在智能微電網、通訊基站和應急救災等領域的示範運行或規模應用。