北京關於組織申報“可再生能源與氫能技術”重點專項項目通知

據北京市科委雙新處消息：通知對申報工作要求明確如下：

一、申報“可再生能源與氫能技術”項目的企業，需嚴格按照科技部《關於發布國家重點研發計劃“智能機器人”等重點專項2018年度項目申報指南的通知》和《“可再生能源與氫能及技術”重點專項2018年度項目申報指南》要求進行工作。

二、申報單位首先在網上填報，將網上生成的項目預申報書加蓋公章並裝訂成冊2套報送至北京市科委（具體地址：海澱區四季青路7號院2號樓219房間）
，同時，攜帶電子版現場拷錄。（預申報書報送截止時間為2018年9月18日下午17:00）。

《“可再生能源與氫能及技術”重點專項2018年度項目申報指南》對申報氫能技術重點專項項目的企業部署了9個重點研究任務。專項實施周期為5年（2018-2022年）：

1
、太陽能光、光電催化/熱分解水製氫基礎研究（基礎研究類）

研究內容：麵向高效低成本綠色製氫需求，研究太陽能光
、光電催化/熱分解水製氫的理論和方法。具體包括：光催化劑微結構對光吸收、光生載流子分離

、輸運的影響機製及其高效光吸收
、寬光譜響應光催化製氫材料體係的構建；光催化製氫反應器催化反應動力學及其與太陽能聚光係統耦合優化設計方法；光電催化製氫多層複合界麵間的協同作用和光生電荷在各層間的傳輸機製及其水分解反應動力學；高效聚焦太陽能光電分解水製氫係統的構建；直接太陽能熱化學轉化製氫機理及製氫反應體係設計方法。

考核指標：揭示光（電）催化製氫構效關係和多界麵能量傳遞與損失機製；建立太陽能光（電）催化、熱化學反應器設計理論與方法
；太陽能光解水製氫轉化效率≥10%，穩定性≥3000h。

2 、基於儲氫材料的高密度儲氫基礎研究（基礎研究類）

研究內容：麵向高密度安全儲氫需求，研究基於儲氫材料的高密度儲氫理論和方法。具體包括：可逆氫化物吸/放氫熱力學和動力學調控機理及其雙向催化對吸放氫動力學的改良機製；不可逆氫化物可控催化放氫動力學及高集成度放氫係統的構建
；儲氫新材料的創製及其吸/放氫新機理
；儲氫係統吸/放氫過程中的氫熱耦合機理及高密度設計方法
；氫的高密度儲運技術路線戰略研究。

考核指標：闡明儲氫材料吸放氫熱力學和動力學調控機理及其構效關係，建立高密度儲氫係統設計理論及方法；研製的高密度可逆儲氫係統重量儲氫密度≥5.0wt%

；高集成的不可逆氫化物可控放氫係統最大放氫密度≥6.0wt%
；新一代高容量儲氫材料重量儲氫密度≥7.0wt%。

3 、高效固體氧化物燃料電池退化機理及延壽策略研究（基礎研究類）

研究內容：針對固體氧化物燃料電池（SOFC）發電過程的長壽命運行關鍵科學問題開展研究。具體包括：多相、多組分、多尺度、多物理場的燃料電池傳熱、傳質過程及電化學過程
；電池材料劣化和電池性能衰減機理，電池結構和運行條件對電池壽命影響及延壽策略；長壽命低成本電解質材料，耐中毒催化劑以及高穩定性高溫密封和金屬連接體新材料；電池溫度場-應力場耦合效應與低內應力長壽命電池結構設計
；輔助係統（BOP）動靜態分析與效率優化的熱電管控策略。

考核指標：提出電池傳熱、傳質過程及電化學過程建模和仿真方法
；實現千瓦級電堆的多物理場耦合仿真模擬；完成長壽命電池的結構設計和驗證，短堆（500W）發電效率≥60%（在300mA/cm2電流密度條件下），電效率衰減≤0.5%/千小時（不小於5000h測試）；完成係統BOP建模和動靜態模擬仿真

，提出效率優化與熱電管控方法。

4 、基於低成本材料體係的新型燃料電池研究（基礎研究類）

研究內容：針對現有燃料電池成本高技術瓶頸，開展低成本材料體係燃料電池探索。具體包括：非氟質子交換膜質子傳輸通道的可控構築及化學穩定性影響機製
；堿性離子交換膜的陰離子傳輸機製與結構穩定性；高效氫氧化和氧還原非貴金屬催化劑的可控製備及電催化動力學
；膜電極微納結構設計、可控構築規律和界麵演化機製；千瓦級廉價燃料電池堆的結構設計、集成及性能驗證。

考核指標：闡明新型非氟質子交換膜和堿性離子交換膜的可控構築規律；實現單張膜麵積≥1m2、厚度均一的可控製備，25℃離子電導率≥0.06Scm-1
，新型非氟質子交換膜和堿性離子交換膜單電池在80℃下穩定工作時間≥1000h
，形成非貴金屬催化劑千瓦級電堆的試驗驗證。

5 、MW級固體聚合物電解質電解水製氫（PEM）技術（共性關鍵技術類）

研究內容：麵向燃料電池汽車綠色氫源和利用可再生能源製氫的應用需求
，開展高效MW級固體聚合物電解質電解水製氫（PEM）技術研究。具體包括：高活性低成本長壽命電解水製氫催化劑、催化電極微結構與製氫效率的構效關係；大麵積高電流密度膜電極製備技術

；適於高工作壓力雙極板及高導電性、低流阻
、抗腐蝕的集電器製備技術；高壓力、低電耗、高功率密度製氫模塊集成技術；適應寬功率波動的製氫係統及控製技術。

考核指標：形成高效固體聚合物電解質電解水製氫樣機，樣機製氫能力≥1MW
，額定工況下電解槽直流電耗≤4.1kWh/m3，係統功率調節範圍20-150%，出口氫壓≥3.5MPa。

6
、質子交換膜燃料電池長壽命電堆工程化製備技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對質子交換膜燃料電池長壽命需求
，研究長壽命電堆工程化製備技術。具體包括：關鍵材料、膜電極以及雙極板理化參數對電堆壽命影響

；電堆結構和組裝工藝對電堆壽命的影響及失效模式
；電堆高耐久性密封組件的高精度原位快速成型技術
；係列電堆模塊的極板流場
、堆型設計及工程化裝備製造技術
；電堆模塊快速在線活化、氣密性快速在線檢測與裝備製造技術。

考核指標：電堆額定功率下的平均單片電壓≤0.7V，單片電壓標準偏差≤10mV；電堆低溫冷啟動最低環境溫度-30℃；電堆實測運行10000h後發電效率下降≤10%
，電堆預期壽命≥20000h；電堆生產能力≥1000台/年
；模塊製造成本≤5000元/kW（產量10MW/年）。

7 、固體氧化物燃料電池電堆工程化開發（共性關鍵技術類）

研究內容：針對固體氧化物燃料電池（SOFC）單電池組件以及電堆單池間的一致性和壽命等技術難題
，開展SOFC電解質、單電池、電堆的批量生產技術及工藝裝備等工程化開發。具體包括：大麵積薄層陶瓷型電解質的批量生產技術及成型裝備；單電池的結構優化設計和多層陶瓷自動疊片與共燒技術和裝備；SOFC電堆高溫穩定密封材料

和密封件結構以及成型工藝技術；長壽命電堆結構設計和性能驗證；SOFC電堆小批量組裝技術及電堆燒製、檢驗裝備。

考核指標：建立長壽命SOFC設計開發體係，電堆功率≥1.0kW，初始電效率≥60%，實測運行10000h，每2000h冷熱循環1次，10000h後發電效率≥55%
，預期壽命≥20000h
；形成SOFC單電池和電堆的工程化技術，SOFC電解質產能≥100MW/年
、單電池產能≥10MW/年、電堆產能≥500kW/年。

8

、燃料電池電堆及輔助係統部件測試技術（共性關鍵技術類）

研究內容：針對長壽命燃料電池係統測試要求，開展電堆及輔助係統部件測試技術研究。具體包括：大功率燃料電池電堆性能、壽命測試技術和設備
，電堆單片電壓巡檢、內阻測量、健康診斷以及數據分析技術；氫氣循環泵、燃料電池電控單元等關鍵輔助係統部件測試設備；應用工況采集和燃料電池係統壽命試驗評價測試方法。

考核指標：燃料電池電堆和輔助係統部件測試設備樣機
；燃料電池電堆測試係統可測試最大容量≥100kW，濕度調節響應時間≤3min；提交電堆單片電壓分布、內阻等數據測試分析儀器和健康診斷方法
，單片電壓測試精度≤0.1%，內阻測試精度≤1%；建立燃料電池壽命試驗評價規範並形成標準建議稿。

9 、大規模風/光互補製氫關鍵技術研究及示範（應用示範類）

研究內容：針對大規模可再生能源製氫及氫能利用需求
，開展風/光互補製氫係統關鍵技術研究及示範。具體包括：基於直流微網的離/並網風電/光伏製氫、儲氫係統設計集成
、運行控製與能量管理技術；適應離/並網運行及直流微網接入的大功率風電機組

、光伏控製/逆變關鍵技術和設備；適應寬功率波動環境下的高適應性電解水製氫關鍵技術及設備；風/光互補製氫係統數據采集及監控、安全保護技術和設備；大規模風電/光伏互補製儲氫係統應用示範。

考核指標：建立大規模風/光互補製儲氫示範係統
；適用於製氫、適應離/並網運行及直流微網接入的大功率風電機組和光伏電站
，風電機組總容量≥6MW
，光伏電站容量≥2MW；高適應性
、模塊化電解製氫設備，製氫純度≥99.995%，製氫量≥800Nm3/h，產氫量調整範圍25-120%；風/光製氫係統多能源監控中心。