近日，國家科技部發布對“可再生能源與氫能技術”等5個重點專項2020年度項目申報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用技術

研究內容：針對車用燃料電池的要求，重點突破高溫低 濕條件下應用的質子交換膜的產業化技術；結合酸性膜和堿 性膜的發展，創新雙性膜等應用技術。具體包括：開發全氟 共聚功能單體合成及成套工程裝備技術；高交換容量、低等 效重量全氟質子聚合物制備技術；全氟質子交換樹脂高純單 分散溶液制備技術；氣體滲透和自由基作用機理研究；高機 械強度、高化學穩定性全氟質子交換膜連續制備技術與裝備。研發高性能堿性聚電解質膜連續制備工藝，酸堿雙性膜 及電解水制氫，高效電化學合成氨及分解氨反應系統，直接 氨燃料電池等應用技術。

考核指標：質子交換樹脂離子交換容量(IEC)≥1.3 mmol/g， 等效重量(EW)≤730g/mol，質子交換樹脂分散粒徑≤200nm； 質 子 交 換 膜 厚 度 ≤18μm 、 偏 差 ≤±5% ， 離 子 電 導 率 ≥0.1S/cm(95℃、60RH%)、0.04S/cm(120℃，30% RH)，電子 電阻率>1000Ωcm2，滲氫電流≤2mA/cm2，允許最高運行溫度 ≥100℃，強度≥45MPa，縱橫向溶脹率≤3%，OCV 測試氟離 子釋放率≤0.7μg/cm2/h(OCV 測試)、循環 OCV 次數≥90，產 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%， 實現 kg 級系統集成；氨反向電化學分解效率＞95%；直接氨 燃料電池≥135mW/cm2@500 mAcm-2，常壓，80℃。 

1.2 擴散層用碳紙批量制備及應用技術

研究內容：針對質子交換膜燃料電池批量、低成本需求， 突破擴散層(GDL)用碳紙及擴散介質（DM）批量制備技術與 裝備。具體包括：開發碳紙用碳纖維工程化工藝與裝備，研 發碳紙用改性粘合劑，開發碳紙石墨化工藝與裝備，研發表 面疏水處理等后處理材料及工藝技術，根據“氣-液-電-熱”傳 輸與支撐性能要求、開發出系列碳紙；研發碳紙復合微孔層（MPL）強化傳輸技術，開發可在線監測與反饋的 DM 制備 工藝與裝備；開展運行工況下相關可靠性及耐腐蝕性研究。

考核指標：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，拉伸強度≥25MPa，導熱系數(干態)：垂直≥1.7 W/(m?K)、平行≥21 W/(m?K)，產能 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

研究內容：針對車用燃料電池對催化劑耐久性和一致性 的技術要求，突破具備高動態工況耐受能力、兼具高性能/ 抗中毒特征的鉑基催化劑及其公斤級批量制備技術。具體包括：研發氧還原活性提高技術，貴金屬用量降低技術，高電 位循環耐久技術，抗氫氣雜質(CO、含硫化合物)污染技術； 開發高一致性、低污染雜質含量催化劑工藝配方及批量化制 備技術，研發可規模化生產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載、成本低廉的先進功能載體 處理技術，以及催化劑工業化制備技術與裝備。

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

1.4 質子交換膜燃料電池極板專用基材開發

研究內容：針對質子交換膜燃料電池用極板的可加工性、 耐蝕性技術要求，研發具備特殊微結構、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，與高強度與彈性、高 致密與導電性、超薄復合石墨極板，其成份設計、混合熔鑄、 組織調控與前后處理技術，及其可連續工業級制備技術與裝 置的研發；基材耐蝕、導電、可成形性綜合性能評估；超薄 基材極板試制及壽命快速評估方法研究。

考核指標：不銹鋼與鈦合金薄板基材厚度 50~150μm、 偏 差 ≤±4μm ， 抗 彎 強 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℃，濕熱循環測試后無腐蝕、無變形，產能≥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；超薄復合石墨板厚度≤1.4mm、 最薄處厚度 0.1-0.3mm，平面度≤10μm，電導率≥150S/cm， 透氣率≤2×10-8cm3(cm2?s)-1 ，工作壓力≥1bar(g)，彎曲強度 ≥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的材料與部件耐久性測試 技術及規范

研究內容：針對質子交換膜燃料電池的產業化過程質量 控制的需求，開展電堆關鍵材料及系統部件耐久性、電磁兼 容性測試技術及規范研究。具體包括：研究電堆運行過程中 的健康診斷方法，進行實際驗證；研究電堆關鍵材料（催化 劑、膜、碳紙、極板基材、防腐涂層等）理化參數及核心部 件（膜電極、雙極板、密封件等）特性參數的測量方法、等 效加速老化方法，建立關聯數據庫、并形成規范；研發燃料 電池系統用空壓機關鍵性能、環境適應性、耐久性等加速測 試技術，形成壽命預測與驗證方法；研發車用燃料電池系統 的電子控制單元離線電磁兼容輻射發射、傳導發射、電磁場 抗擾度、瞬態抗擾度、靜電放電等測試技術，形成規范方法。

考核指標：車載電堆健康診斷裝置對電堆氫滲檢出率>90%；在 5000 小時測試的基礎上，建立的性能與耐久性 評測方法、流程規范，包括：催化劑、質子膜、擴散介質、 膜電極、雙極板、密封件及短堆，形成的特性/理化參數及其 測量方法集合≥10 類，基于工況衰變規律的壽命模型預測偏 差≤10%；空壓機耐久性測試方法加速系數≥15、偏差≤3%， 研制的綜合測試設備適應系統功率范圍 45-150kW；建立電 磁兼容離線性能測試方法、流程規范，至少包括電子控制單 元(ECU)、節電壓巡檢(CVM)、空壓機控制器；建成的電磁 兼容性能測試平臺在燃料電池工作情況下、輻射發射測試能 力達到 18GHz，輻射抗擾度能力實現 400MHz 至 3000MHz 達到 200V/m。

1.6 公路運輸用高壓、大容量管束集裝箱氫氣儲存技術

研究內容：針對國內現有 20MPa 管束車儲氫量小、運輸 成本高等問題，開展更高儲存壓力下的公路運輸用大容量管 束集裝箱氫氣儲存技術研究。具體包括：高長徑比、高壓儲 氫瓶碳纖維纏繞設計與工藝；大容量內膽成型技術；使用工 況下高壓儲氫瓶的失效機理研究與測試技術；滿足道路運輸 法規要求的高壓大容量管束集裝箱體設計與集成技術；大容 量高壓儲氫瓶試驗方法和標準研究。

考核指標：儲氫瓶工作壓力≥50MPa（20℃），單瓶水容 積≥300L，單瓶儲氫密度≥5.5wt%，循環壽命≥15000 次（水 壓充放循環試驗 15%~150%工作壓力）；管束集裝箱儲氫量≥1000kg（符合道路運輸法規要求），使用環境溫度-40~60℃； 形成相關高壓管束集裝箱標準送審稿。

1.7 液氫制取、儲運與加注關鍵裝備及安全性研究

研究內容：針對千輛級商用車集中運行對氫燃料制備、 輸配及加注的需求，開展氫氣液化工藝、液氫貯/運和液氫存 儲-氣氫加注站的相關研究。具體包括：高效正仲氫轉化、液 氫溫區高真空多層絕熱技術研究；液氫貯罐和運輸用液氫槽 罐的研制；大規模氫氣液化工藝流程開發和優化；氫氣液化 過程量化風險分析、安全防護、預警和應急分析；液氫加氫 站工藝流程開發及布局優化；氣氫與液氫加氫站風險、安全 及經濟性量化對比分析。

考 核 指 標 ： 液 化 能 力 ≥5 噸 單 套 裝 備 ， 仲 氫 含 量 (Para-hydrogen，體積分數)≥95%，氫氣液化能耗≤13kWh/kg， 液氫純度（摩爾分數）≥99.97%；儲存用液氫儲罐容積≥300m3， 液氫靜態日蒸發率≤0.25%/天，維持時間≥30 天；運輸用液氫 槽罐≥40m3，液氫靜態日蒸發率≤0.73%/天，維持時間≥12 天， 真空壽命≥5 年；開發具備 35 MPa 和 70 MPa 加注能力液氫 儲存氣態加注站工藝包，站內液氫儲量≥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 氣儲存類型加氫站的泄漏監測、安全運行和經濟性評價示范 項目。

1.8 醇類重整制氫及冷熱電聯供的燃料電池系統集成技術

研究內容：針對高效、環保、長壽命分布式供能系統應 用需求，開展燃料電池冷-熱-電聯供系統的關鍵技術研發。 具體包括：用于分布式供能的醇類重整制氫系統技術；質子 交換膜燃料電池的空氣在線凈化技術；質子交換膜燃料電池 冷-熱-電聯供系統技術；固體氧化物燃料電池發電系統技術； 燃料電池冷-熱-電聯供系統模擬仿真、系統集成優化及能量 管控技術。

考核指標：全自動甲醇重整制氫集成系統產氫能力 ≥30Nm3/h、效率≥85% LHV,氫氣中 CO≤0.2ppm、總硫≤4ppb, 冷態自啟動時間≤30min，動態負荷調節能力≥50%；空氣在 線凈化系統 SO2、NO2、VOC、甲醛、O3脫除率≥95%，NH3 脫除率≥80%（污染物基準濃度 1ppm），PM10 以下大氣氣溶 膠脫除率≥99%，無故障運行時間≥1500h；冷熱電聯供的質子 交換膜燃料電池系統額定發電功率≥30kW，發電效率≥50%， 70℃余熱條件下、制冷效率≥40%，系統供電制冷效率≥70% LHV，連續運行≥3000h；基于重整合成氣為燃料的固體氧化 物燃料電池發電系統額定發電功率≥30kW、發電效率≥55%， 連續運行≥1000h。

4.可再生能源耦合

4.1 可離網型風/光/氫燃料電池直流互聯與穩定控制技術

研究內容：針對風能、太陽能與氫能多元耦合獨立微網， 著重突破氫能支撐的可離網型風/光/儲/氫燃料電池直流互聯 系統安全、穩定、經濟運行的關鍵技術。具體包括：氫能支 撐的可離網型風/光/儲/氫燃料電池直流互聯系統部件參數優 化匹配設計技術；規模高效制氫、儲氫及燃料電池汽車供氫 技術；高效燃料電池發電技術；微網廢熱綜合利用技術；復 合儲能技術；直流微網變流技術，包括并網雙向直流變換器、 儲能雙向直流變換器、光伏直流變換器、制氫直流變換器、 燃料電池直流變換器、風電交直流變換器；波動性發電與無 序快充、規模制氫動態負載下，直流微網功能安全、能量管 理、電壓支撐及電壓波動平抑技術。

考核指標：形成離網技術示范平臺：滿足不少于 10 輛 氫能燃料汽車加氫、50 輛純電動車直流快充需求，發電能力 ≥1.5MW，可離網連續運行≥168h（7 天），供熱能力≥100kW， 制氫、供氫規模≥100kg/天；氫氣純度≥99.99%；儲氫能力 ≥200kg；氫燃料電池≥150kW；熱電綜合利用效率≥80%；電 池儲能≥1MW/500kWh；雙向直流變換器-90%~90%電流響應 時間≤15ms；單向變換器 0~90%電流響應時間≤10ms；直流 微網電壓紋波≤5%；微網監控與能量管理系統：可支持監測 點≥100 個，數據采集頻率≥1Hz，控制指令響應時間≤100ms。