記者獲悉,國家發(fā)改委、國家能源局近日下發(fā)了《能源技術(shù)革命創(chuàng )新行動(dòng)計劃(2016-2030年)》(下稱(chēng)《計劃》),并同時(shí)發(fā)布了《能源技術(shù)革命重點(diǎn)創(chuàng )新行動(dòng)路線(xiàn)圖》(下稱(chēng)《路線(xiàn)圖》)。
尤為值得注意的是,該《計劃》列舉了包括“先進(jìn)儲能技術(shù)創(chuàng )新”、“氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng )新”、“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng )新”等15項重點(diǎn)任務(wù)。而《路線(xiàn)圖》則明確了上述15項重點(diǎn)任務(wù)的具體戰略方向、創(chuàng )新目標及創(chuàng )新行動(dòng)。以下為先進(jìn)儲能技術(shù)路線(xiàn)圖、戰略方向、創(chuàng )新目標及創(chuàng )新行動(dòng)具體內容。
(一)戰略方向
1.氫的制取、儲運及加氫站。重點(diǎn)在大規模制氫、分布式制氫、氫的儲運材料與技術(shù),以及加氫站等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
2.先進(jìn)燃料電池。重點(diǎn)在氫氣/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEMFC)、甲醇/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(MFC)等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
3. 燃料電池分布式發(fā)電 。 重點(diǎn)在質(zhì)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),以及分布式制氫與燃料電池(PEMFC 和 SOFC)的一體化設計和系統集成等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
(二)創(chuàng )新目標
1.2020 年目標。建立健全氫能及燃料電池規?;瘧玫脑O計、工藝、檢測平臺?;菊莆崭咝錃庵苽?、純化、儲運和加氫站等關(guān)鍵技術(shù),以及低成本長(cháng)壽命電催化劑技術(shù)、聚合物電解質(zhì)膜技術(shù)、低鉑載量多孔電極與膜電極技術(shù)、高一致性電堆及系統集成技術(shù),突破關(guān)鍵材料、核心部件、系統集成、過(guò)程控制等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現氫能及燃料電池技術(shù)在動(dòng)力電源、增程電源、移動(dòng)電源、分布式電站、加氫站等領(lǐng)域的示范運行或規?;茝V應用。其中,PEMFC電源系統額定輸出功率 50~100kW、系統比功率≥300Wh/kg、電堆比功率 3000W/L 以上、使用壽命 5000hr 以上;MFC 電源系統實(shí)現額定輸出功率 5~10kW、系統比能量≥345Wh/kg、使用壽命 3000hr以上;開(kāi)發(fā)出接近質(zhì)子膜燃料電池操作溫度、儲氫容量高于 5wt%的儲氫材料或技術(shù),及長(cháng)距離、大規模氫的儲存及運輸技術(shù)。
2.2030 年目標。實(shí)現大規模氫的制取、存儲、運輸、應用一體化,實(shí)現加氫站現場(chǎng)儲氫、制氫模式的標準化和推廣應用;完全掌握燃料電池核心關(guān)鍵技術(shù),建立完備的燃料電池材料、部件、系統的制備與生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現燃料電池和氫能的大規模推廣應用。其中,PEMFC 分布式發(fā)電系統使用壽命達到 10000hr 以上、SOFC 分布式發(fā)電系統使用壽命達到 40000hr 以上、MeAFC 分布式發(fā)電系統使用壽命達到 10000hr 以上。
3.2050 年展望。實(shí)現氫能和燃料電池的普及應用,實(shí)現氫能制取利用新探索的突破性進(jìn)展。
(三)創(chuàng )新行動(dòng)
1.大規模制氫技術(shù)。研究基于可再生能源和先進(jìn)核能的低成本制氫技術(shù),重點(diǎn)突破太陽(yáng)能光解制氫和熱分解制氫等關(guān)鍵技術(shù),建設示范系統;突破高溫碘-硫循環(huán)分解水制氫及高溫電化學(xué)制氫,完成商業(yè)化高溫核能分解水制氫方案設計。研發(fā)新一代煤催化氣化制氫和甲烷重整/部分氧化制氫技術(shù)。
2.分布式制氫技術(shù)。研究可再生能源發(fā)電與質(zhì)子交換膜/固體氧化物電池電解水制氫一體化技術(shù),突破高效催化劑、聚合物膜、膜電極和雙極板等材料與部件核心技術(shù),掌握適應可再生能源快速變載的高效中壓電解制氫電解池技術(shù),建設可再生能源電解水制氫示范并推廣應用;研究分布式天然氣、氨氣、甲醇、液態(tài)烴類(lèi)等傳統能源與化工品高效催化制氫技術(shù)與工藝,以及高效率低成本膜反應器制氫和氫氣純化技術(shù),形成標準化的加氫站現場(chǎng)制氫模式并示范應用。
3.氫氣儲運技術(shù)。開(kāi)發(fā) 70Mpa 等級碳纖維復合材料與儲氫罐設備技術(shù)、加氫站氫氣高壓和液態(tài)氫的存儲技術(shù);研發(fā)成本低、循環(huán)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(zhì)元素儲氫材料;發(fā)展以液態(tài)化合物和氨等為儲氫介質(zhì)的長(cháng)距離、大規模氫的儲運技術(shù),設計研發(fā)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(zhì)膜燃料電池(PEMFC)技術(shù)。針對清潔高效新能源動(dòng)力電源的重大需求,重點(diǎn)突破 PEMFC 的低成本長(cháng)壽命電催化劑、聚合物電解質(zhì)膜、有序化膜電極、高一致性電堆及雙極板、模塊化系統集成、智能化過(guò)程檢測控制、氫源技術(shù)等核心關(guān)鍵技術(shù),解決 PEMFC 性能、壽命、成本等關(guān)鍵問(wèn)題,并實(shí)現 PEMFC電動(dòng)汽車(chē)的示范運行和推廣應用。
5.甲醇/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(MFC)技術(shù)。針對清潔高效新能源動(dòng)力電源的重大需求,重點(diǎn)突破 MFC 耐高溫長(cháng)壽命電催化劑、新型耐高溫聚合物電解質(zhì)膜、有序化膜電極、一體化有機燃料重整、高溫條件下電堆系統集成優(yōu)化、智能控制等核心關(guān)鍵技術(shù),并實(shí)現 MFC 在電動(dòng)汽車(chē)上應用的示范運行和推廣應用(無(wú)需制氫、儲氫、加氫站)。
6.燃料電池分布式發(fā)電技術(shù)。重點(diǎn)研發(fā)質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)及氫源技術(shù)、固體氧化物燃料電池技術(shù)(SOFC),以及金屬空氣燃料電池(MeAFC)技術(shù)。在分散電站工況條件下,突破PEMFC、SOFC、MeAFC 燃料電池關(guān)鍵材料、核心部件、系統集成和質(zhì)能平衡管理等關(guān)鍵技術(shù),建立分布式發(fā)電產(chǎn)業(yè)化平臺,實(shí)現千瓦至百千瓦級 PEMFC 系統在通訊基站和分散電站等領(lǐng)域的推廣應用;實(shí)現百千瓦至兆瓦級 SOFC 發(fā)電分布式能源系統示范應用,發(fā)電效率 60%以上,并開(kāi)發(fā)適于邊遠城市和工礦企業(yè)等分布式電站;實(shí)現 MeAFC 系統在智能微電網(wǎng)、通訊基站和應急救災等領(lǐng)域的示范運行或規模應用。

