2019氢能等重点专项申报指南发布

根据北极星储能网消息，12月6日，科技部高新司发布《关于对国家重点研发计划高新领域可再生能源与氢能技术等9个重点专项 2019年度项目申报指南建议征求意见的通知》，其中“可再生能源与氢能技术”重点专项中有关氢能提出车用膜电极及批量制备技术、车用燃料电池空压机研发、车用燃料电池氢气再循环泵研发、70MPa 车载高压储氢瓶技术、车载液体储供氢技术、燃料电池车用氢气纯化技术、加氢站用高安全固态储供氢技术、70MPa 加氢站用加压加注关键设备、加氢关键部件安全性能测试技术及装备等9项重点研究任务。

其中氢能与燃料电池部分如下：

1 车用膜电极及批量制备技术（共性关键技术类）

研究内容：针对商用车质子交换膜燃料电池的技术要求，研发高性能长寿命膜电极以及批量制备工艺。

具体包括：超薄高强质子交换膜技术；高活性催化剂料浆制备技术；高透氧及耐自由基攻击和抗反极催化层结构设计与涂覆技术；高气体通量气体扩散层结构设计与制备技术；边框材料与密封结构研究；膜电极的连续制备工艺开发。

考核指标：质子膜质子传导电阻≤0.02Ωcm2，氢渗透≤2mA/cm2，化学机械混合耐久性≥20000循环；膜电极活性面积≥200cm2，Pt载量≤0.4mg/cm2，电输出性能≥2A/cm2@0.62V以及≥0.3A/cm2@0.8V；抗反极时间≥100分钟(75℃，0.2A/cm2)，抗200次反极电流循环后（-10℃, 0.2A/cm2, 15s），膜电极性能损失≤5%；寿命≥2万小时（按燃料电池客车工况测试5000小时，性能衰退≤2.5%）；膜电极生产速率≥20片/分钟。

2 车用燃料电池空压机研发（共性关键技术类）

研究内容：针对车用燃料电池空压机开展关键技术研究。

具体包括：压气机气动优化设计技术；先进空气动压轴承技术及高速转子动力学匹配技术；超高速高效永磁电机技术；车载高频控制器技术；空压机系统一体化集成及控制技术；空压机系统减振降噪及可靠性提升技术；小批量制造工艺。

考核指标：额定流量≥125g/s；压缩比≥2.5，出口压力波动偏差≤3%；噪声≤80dB(A)；振动最大均方根加速度≤10g，抗振等级符合ISO16750标准；怠速至额定转速响应时间≤3s；出口空气含油量≤0.03mg/Nm3；控制器输入功率≤14kW；寿命≥5000h，起停次数≥10万次；空压机系统（不含控制器）重量≤15kg。

3 车用燃料电池氢气再循环泵研发（共性关键技术类）

研究内容：针对车用燃料电池氢气再循环泵开展关键技术研究。

具体包括：氢气再循环泵的总体设计技术；高速轴承转子系统动特性分析技术；氢气再循环泵防爆及密封设计技术；复杂多相介质环境适应性技术；氢气再循环泵的可靠性提升技术；氢气再循环泵的减振降噪技术；小批量制造工艺。

考核指标：出口压力≥0.2bar@1400L/min；系统效率≥60%，噪声70dB(A)；寿命≥5000h；工作介质温度-30~90℃，工作介质湿度0%~120%RH；具备内部结冰堵转保护功能，结冰融化后可正常运行。

4 70MPa车载高压储氢瓶技术（共性关键技术类）

研究内容：针对我国70MPa 碳纤维缠绕氢瓶储氢密度偏低，瓶口组合阀主要依赖进口的问题，开展高密度车载高压储氢技术研究。

具体包括：高压氢气瓶内胆设计与制造技术；高强碳纤维缠绕设计及工艺优化；高耐候性粘结剂改性技术；碳纤维缠绕氢气瓶优化设计与工艺；高压瓶口组合阀及瓶口密封结构设计与制造技术。

考核指标：碳纤维缠绕氢气瓶公称工作压力70MPa，单位质量储氢密度≥5.0wt%（包括瓶口阀），压力循环次数≥7500次；安全性能满足UNGTR13要求；建立产品技术标准。

5 车载液体储供氢技术（共性关键技术类）

研究内容：针对重型车辆的车载大容量液体储供氢系统，开展高密度液体储供氢关键技术研究。

具体包括：高密度液体储供氢系统总体方案制定及参数匹配的研究；车用液体储氢容器、气态氢气发生装置、储氢液体加注泵等关键零部件的研制；储供氢系统状态监测和实时预警技术；液体储供氢系统的安全技术规范研究。

考核指标：单台车载系统供氢能力≥30kg，供氢速率≥10kg/h；液体储供氢系统的质量储氢密度≥6%wt，一次加满液氢后不释放氢气时间≥5天（或者日蒸发率≤6%）。制定车载液体储供氢系统的安全技术规范。

6 燃料电池车用氢气纯化技术（共性关键技术类）

研究内容：针对我国工业（高）纯氢中的H2S等有害杂质降低车用燃料电池寿命、固体颗粒降低加氢机可靠性等问题，开展燃料电池车用氢气低成本定向纯化技术研究。

具体包括：H2S等有害杂质的定向纯化材料；纯化材料与杂质成分的相互作用机制；氢纯化系统设计及其定向除杂技术；氢气中痕量杂质检测技术；氢气品质在线监控技术。

考核指标：氢气中总S（以H2S计）≤0.004ppm，甲醛≤0.01ppm，总卤化物（以卤离子计）≤ 0.05ppm，NH3≤0.1ppm，CO≤0.2ppm，甲酸≤ 0.2ppm，颗粒物≤1.0mg/kg，纯化成本≤2.0元/kg H2，实现氢气品质的在线监控。

7 加氢站用高安全固态储供氢技术（共性关键技术类）

研究内容：面向我国加氢站高安全储供氢需求，开展基于我国优势资源的高安全固态储供氢技术研究。

具体包括：基于我国优势资源低成本固态储氢材料设计与制备技术；高安全低压高密度固态储氢装置设计和制备技术；静态压缩装置设计和制备技术；储供氢装置热管理系统设计技术；储供氢装置站用安全监控技术。

考核指标：固态储氢容器内容积体积储氢密度≥55kg/m3@10Mpa；静态压缩供氢压力≥70MPa；供氢速率≥1kg/min。

8 70MPa加氢站用加压加注关键设备（共性关键技术类）

研究内容：针对70MPa加氢站用加压加注关键设备开展关键技术的研究。

具体包括：90MPa氢压缩机整体设计及核心部件开发，整机可靠性研究；预冷加注一体化加氢机核心部件设计和工艺研究，整机可靠性研究；通过本项目突破氢压缩机和加氢机核心关键技术，实现小批量的生产和配套。

考核指标：加氢机：加注压力70MPa，加氢精度不低于1.5%，符合国家标准并兼容国际主流标准和加注协议，零部件国产化率≥80%；氢气压缩机：压缩机排气压力≥87.5MPa，排气流量≥每小时200标方（进气压力15MPa时），轴功率≤46.5kW；氢气压缩机连续无故障运行≥500小时；零部件国产化率≥90%。

9 加氢关键部件安全性能测试技术及装备（共性关键技术类）

研究内容：针对加氢站关键零部件泄漏、断裂等问题，开展相应的安全性能测试技术及装备研究。

具体包括：加氢站关键零部件失效模式分析、故障检测和安全评价技术；密封件及密封材料在高压氢环境中损伤检测技术及测试装备；供氢系统关键零部件高压高速氢气冲击（蚀）/自燃损伤检测技术及测试装备；火灾等极端条件下加氢站高压储氢容器的失效机制和泄爆技术。

考核指标：（1）密封材料在高压氢环境中损伤检测装置：氢气压力140MPa、温度0~200℃，氢气环境内部动态力施加装置行程≥20mm；（2）密封件临氢环境服役性能测试装置：测试压力140MPa、测试温度-60~150℃，氢气自动循环频率≥3次/分钟；（3）高压氢气冲击（蚀）/自燃测试装备：测试压力140MPa、测试温度-60~150℃，最大氢气流速≥60m/s；（4）建立高压氢环境典型密封材料性能数据库、相关测试评价方法及技术标准。