2019氫能等重點專項申報指南發布

根據北極星儲能網消息，12月6日
，科技部高新司發布《關於對國家重點研發計劃高新領域可再生能源與氫能技術等9個重點專項 2019年度項目申報指南建議征求意見的通知》，其中“可再生能源與氫能技術”重點專項中有關氫能提出車用膜電極及批量製備技術、車用燃料電池空壓機研發、車用燃料電池氫氣再循環泵研發、70MPa 車載高壓儲氫瓶技術、車載液體儲供氫技術、燃料電池車用氫氣純化技術、加氫站用高安全固態儲供氫技術、70MPa 加氫站用加壓加注關鍵設備、加氫關鍵部件安全性能測試技術及裝備等9項重點研究任務。

其中氫能與燃料電池部分如下：

1 車用膜電極及批量製備技術（共性關鍵技術類）

研究內容：針對商用車質子交換膜燃料電池的技術要求，研發高性能長壽命膜電極以及批量製備工藝。

具體包括：超薄高強質子交換膜技術
；高活性催化劑料漿製備技術

；高透氧及耐自由基攻擊和抗反極催化層結構設計與塗覆技術

；高氣體通量氣體擴散層結構設計與製備技術；邊框材料與密封結構研究；膜電極的連續製備工藝開發。

考核指標：質子膜質子傳導電阻≤0.02Ωcm2，氫滲透≤2mA/cm2，化學機械混合耐久性≥20000循環；膜電極活性麵積≥200cm2，Pt載量≤0.4mg/cm2
，電輸出性能≥2A/以及≥0.3A/
；抗反極時間≥100分鍾(75℃
，0.2A/cm2)，抗200次反極電流循環後（-10℃, 0.2A/cm2, 15s），膜電極性能損失≤5%；壽命≥2萬小時（按燃料電池客車工況測試5000小時，性能衰退≤2.5%）；膜電極生產速率≥20片/分鍾。

2 車用燃料電池空壓機研發（共性關鍵技術類）

研究內容：針對車用燃料電池空壓機開展關鍵技術研究。

具體包括：壓氣機氣動優化設計技術；先進空氣動壓軸承技術及高速轉子動力學匹配技術；超高速高效永磁電機技術；車載高頻控製器技術
；空壓機係統一體化集成及控製技術；空壓機係統減振降噪及可靠性提升技術
；小批量製造工藝。

考核指標：額定流量≥125g/s
；壓縮比≥2.5，出口壓力波動偏差≤3%；噪聲≤80dB(A)；振動最大均方根加速度≤10g
，抗振等級符合ISO16750標準
；怠速至額定轉速響應時間≤3s


；出口空氣含油量≤0.03mg/Nm3
；控製器輸入功率≤14kW；壽命≥5000h
，起停次數≥10萬次；空壓機係統（不含控製器）重量≤15kg。

3 車用燃料電池氫氣再循環泵研發（共性關鍵技術類）

研究內容：針對車用燃料電池氫氣再循環泵開展關鍵技術研究。

具體包括：氫氣再循環泵的總體設計技術；高速軸承轉子係統動特性分析技術
；氫氣再循環泵防爆及密封設計技術；複雜多相介質環境適應性技術；氫氣再循環泵的可靠性提升技術；氫氣再循環泵的減振降噪技術；小批量製造工藝。

考核指標：出口壓力≥0.2bar@1400L/min；係統效率≥60%
，噪聲70dB(A)；壽命≥5000h


；工作介質溫度-30~90℃，工作介質濕度0%~120%RH；具備內部結冰堵轉保護功能，結冰融化後可正常運行。

4 70MPa車載高壓儲氫瓶技術（共性關鍵技術類）

研究內容：針對我國70MPa 碳纖維纏繞氫瓶儲氫密度偏低
，瓶口組合閥主要依賴進口的問題，開展高密度車載高壓儲氫技術研究。

具體包括：高壓氫氣瓶內膽設計與製造技術；高強碳纖維纏繞設計及工藝優化；高耐候性粘結劑改性技術；碳纖維纏繞氫氣瓶優化設計與工藝；高壓瓶口組合閥及瓶口密封結構設計與製造技術。

考核指標：碳纖維纏繞氫氣瓶公稱工作壓力70MPa
，單位質量儲氫密度≥5.0wt%（包括瓶口閥）
，壓力循環次數≥7500次；安全性能滿足UNGTR13要求；建立產品技術標準。

5 車載液體儲供氫技術（共性關鍵技術類）

研究內容：針對重型車輛的車載大容量液體儲供氫係統，開展高密度液體儲供氫關鍵技術研究。

具體包括：高密度液體儲供氫係統總體方案製定及參數匹配的研究；車用液體儲氫容器、氣態氫氣發生裝置、儲氫液體加注泵等關鍵零部件的研製
；儲供氫係統狀態監測和實時預警技術；液體儲供氫係統的安全技術規範研究。

考核指標：單台車載係統供氫能力≥30kg，供氫速率≥10kg/h
；液體儲供氫係統的質量儲氫密度≥6%wt，一次加滿液氫後不釋放氫氣時間≥5天（或者日蒸發率≤6%）。製定車載液體儲供氫係統的安全技術規範。

6 燃料電池車用氫氣純化技術（共性關鍵技術類）

研究內容：針對我國工業（高）純氫中的H2S等有害雜質降低車用燃料電池壽命
、固體顆粒降低加氫機可靠性等問題
，開展燃料電池車用氫氣低成本定向純化技術研究。

具體包括：H2S等有害雜質的定向純化材料；純化材料與雜質成分的相互作用機製
；氫純化係統設計及其定向除雜技術；氫氣中痕量雜質檢測技術；氫氣品質在線監控技術。

考核指標：氫氣中總S（以H2S計）≤0.004ppm，甲醛≤0.01ppm，總鹵化物（以鹵離子計）≤ 0.05ppm，NH3≤0.1ppm
，CO≤0.2ppm，甲酸≤ 0.2ppm，顆粒物≤1.0mg/kg，純化成本≤2.0元/kg H2
，實現氫氣品質的在線監控。

7 加氫站用高安全固態儲供氫技術（共性關鍵技術類）

研究內容：麵向我國加氫站高安全儲供氫需求，開展基於我國優勢資源的高安全固態儲供氫技術研究。

具體包括：基於我國優勢資源低成本固態儲氫材料設計與製備技術；高安全低壓高密度固態儲氫裝置設計和製備技術；靜態壓縮裝置設計和製備技術；儲供氫裝置熱管理係統設計技術；儲供氫裝置站用安全監控技術。

考核指標：固態儲氫容器內容積體積儲氫密度≥55kg/m3@10Mpa；靜態壓縮供氫壓力≥70MPa；供氫速率≥1kg/min。

8 70MPa加氫站用加壓加注關鍵設備（共性關鍵技術類）

研究內容：針對70MPa加氫站用加壓加注關鍵設備開展關鍵技術的研究。

具體包括：90MPa氫壓縮機整體設計及核心部件開發
，整機可靠性研究

；預冷加注一體化加氫機核心部件設計和工藝研究，整機可靠性研究；通過本項目突破氫壓縮機和加氫機核心關鍵技術，實現小批量的生產和配套。

考核指標：加氫機：加注壓力70MPa
，加氫精度不低於1.5%
，符合國家標準並兼容國際主流標準和加注協議
，零部件國產化率≥80%

；氫氣壓縮機：壓縮機排氣壓力≥87.5MPa
，排氣流量≥每小時200標方（進氣壓力15MPa時），軸功率≤46.5kW；氫氣壓縮機連續無故障運行≥500小時
；零部件國產化率≥90%。

9 加氫關鍵部件安全性能測試技術及裝備（共性關鍵技術類）

研究內容：針對加氫站關鍵零部件泄漏、斷裂等問題
，開展相應的安全性能測試技術及裝備研究。

具體包括：加氫站關鍵零部件失效模式分析、故障檢測和安全評價技術


；密封件及密封材料在高壓氫環境中損傷檢測技術及測試裝備；供氫係統關鍵零部件高壓高速氫氣衝擊（蝕）/自燃損傷檢測技術及測試裝備；火災等極端條件下加氫站高壓儲氫容器的失效機製和泄爆技術。

考核指標：（1）密封材料在高壓氫環境中損傷檢測裝置：氫氣壓力140MPa

、溫度0~200℃
，氫氣環境內部動態力施加裝置行程≥20mm
；（2）密封件臨氫環境服役性能測試裝置：測試壓力140MPa、測試溫度-60~150℃
，氫氣自動循環頻率≥3次/分鍾；（3）高壓氫氣衝擊（蝕）/自燃測試裝備：測試壓力140MPa、測試溫度-60~150℃，最大氫氣流速≥60m/s；（4）建立高壓氫環境典型密封材料性能數據庫
、相關測試評價方法及技術標準。