近日,工業(yè)和信息化部發(fā)布關(guān)于組織開展2025年未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知,通知中提到“圍繞清潔氫制取、存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)儲(chǔ)、輸運(yùn)與配給、動(dòng)力與物料利用4大方向,擬部署22項(xiàng)揭榜任務(wù),研究形成一批清潔氫制—儲(chǔ)—輸—用成套技術(shù)與裝備,推動(dòng)清潔氫在交通、冶金、化工等領(lǐng)域應(yīng)用落地。”
清潔氫揭榜掛帥任務(wù)榜單如下:
一、核心基礎(chǔ)
(一)低成本兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜電解堆
揭榜任務(wù):面向可再生能源制氫對(duì)低能耗、寬功率波動(dòng)、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用需求,突破兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫電解堆的關(guān)鍵技術(shù);研制出低能耗、輕量化、高可靠性的兆瓦級(jí)PEM電解堆;實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性寬功率波動(dòng)MW級(jí)PEM電解水制氫系統(tǒng)集成與應(yīng)用;掌握標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?、低成本的電解堆生產(chǎn)制造方法,推動(dòng)PEM電解堆在制氫領(lǐng)域的應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,量產(chǎn)兆瓦級(jí)PEM電解堆具備可再生能源波動(dòng)工況下的長(zhǎng)時(shí)間工作能力,單電解堆制氫能力大于400Nm3/h,直流電耗不高于4.4kWh/Nm3,成本低于240萬(wàn)元/MW。
(二)可量產(chǎn)陰離子交換膜電解堆
揭榜任務(wù):面向可再生能源電解水制氫的規(guī)?;偷统杀拘枨螅芯看蠊β赎庪x子交換膜制氫電解堆的零部件與整堆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及批量制造技術(shù),研究電解堆運(yùn)行控制策略,完成大功率陰離子交換膜制氫電解堆的開發(fā)與測(cè)試驗(yàn)證,提升電解堆產(chǎn)氫電流密度與功率波動(dòng)適應(yīng)性。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,陰離子交換膜制氫電解堆產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。單堆額定功率≥200kW,額定產(chǎn)氫電流密度≥10000A/m2,直流能耗≤4.5kWh/Nm3,功率運(yùn)行范圍10~120%,壽命達(dá)到5000h以上。
(三)低溫低壓、寬氫氮比合成氨催化劑
揭榜任務(wù):面向低能耗、高柔性綠氫合成綠氨裝置的產(chǎn)業(yè)需求,針對(duì)氨合成催化劑高溫高壓高能耗和氫氮比適應(yīng)范圍窄,難適應(yīng)風(fēng)、光等可再生能源電力電解制氫工況波動(dòng)等問(wèn)題,研發(fā)新型高效非鐵基、低溫、低壓及寬氫氮比的合成氨催化劑及其規(guī)模化制備技術(shù),支撐我國(guó)低溫低壓柔性綠色高效合成氨技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,新型高效非鐵基合成氨催化劑經(jīng)500℃耐熱20個(gè)小時(shí)后,在壓力≤6.5MPa、溫度≤390℃、氫氮比≤2.0和空速≥10000h-1條件下,反應(yīng)出口氨濃度≥17.0%;催化劑適應(yīng)在氫氮比為1.0~3.5之間調(diào)控使用;催化劑制造能力≥100立方/年。
(四)氫冶金高溫氫氣安全控制系統(tǒng)
揭榜任務(wù):面向氫氣大流量輸送、高溫加熱、高壓噴吹等過(guò)程中可能出現(xiàn)的氫氣泄漏、燃爆等安全問(wèn)題,突破氫氣在線檢測(cè)與報(bào)警、氣體溫度及壓力的實(shí)時(shí)檢測(cè)與報(bào)警、設(shè)備外氫氣紅外圖像識(shí)別與監(jiān)測(cè)、氫氣安全預(yù)警及自動(dòng)響應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù),建立氫冶金安全管理體系系統(tǒng),并在工業(yè)化氫冶金產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用與驗(yàn)證。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫冶金安全管理體系系統(tǒng),氣體濃度檢測(cè)誤差小于±0.5%,溫度及流量誤差小于±2%,系統(tǒng)檢測(cè)與實(shí)時(shí)響應(yīng)速度<0.1s,系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間不小于3個(gè)月。
(五)純氫冶金高效還原技術(shù)
揭榜任務(wù):面向純氫還原鐵礦過(guò)程中氫氣高溫加熱和豎爐氣固高效還原需求,開發(fā)氫氣高溫電加熱、豎爐高溫氫氣多維噴吹、純氫高效還原鐵、高溫氫直接還原鐵冷卻、過(guò)程動(dòng)態(tài)控制等核心工藝技術(shù),形成純氫冶金氫氣加熱和高效還原工藝技術(shù)及應(yīng)用裝備。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純氫冶金技術(shù)中試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)氫氣一次加熱溫度大于950℃,氫直接還原鐵金屬化率≥93%,豎爐氫直接還原鐵冷卻后溫度<110℃,球團(tuán)粉化率<8%,氫氣最大消耗量可達(dá)80000Nm3/天,實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行2000h以上。
(六)新型高效二氧化碳加氫制甲醇催化劑
揭榜任務(wù):面向二氧化碳加氫制甲醇產(chǎn)業(yè)需求,針對(duì)目前催化劑選擇性差、催化劑易失活等突出問(wèn)題,研發(fā)出新型高活性、高選擇性、高穩(wěn)定性二氧化碳加氫制甲醇催化劑;根據(jù)可再生能源制氫工況波動(dòng)等新需求,研發(fā)出可適應(yīng)工藝條件變化的二氧化碳加氫制甲醇催化劑,提升二氧化碳加氫制甲醇效率與風(fēng)光制氫波動(dòng)適應(yīng)性。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,新型高效二氧化碳加氫制甲醇催化劑在H2/CO2=3、壓力5MPa、空速8000h-1、溫度≤250℃條件下,二氧化碳單程轉(zhuǎn)化率≥28%、甲醇選擇性≥78%、催化劑連續(xù)工作1000小時(shí)、甲醇時(shí)空產(chǎn)率衰減率≤15%;催化劑可在30%~12%負(fù)荷范圍內(nèi)調(diào)控使用。
(七)二氧化碳加氫制甲醇高效反應(yīng)器
揭榜任務(wù):面向二氧化碳加氫制甲醇產(chǎn)業(yè)需求,針對(duì)目前二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)器的催化劑床層局部過(guò)熱、傳熱不均、傳質(zhì)效率低等問(wèn)題,研制催化劑床層結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)部換熱均勻、流體分布均勻的二氧化碳加氫制甲醇高效反應(yīng)器,支撐綠色甲醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成高效二氧化碳加氫制甲醇反應(yīng)器研發(fā),實(shí)現(xiàn)床層溫升在±5℃以內(nèi),床層壓降不超過(guò)50kPa,傳質(zhì)效率提升至少30%,催化劑壽命延長(zhǎng)30%以上,適用于30%~120%負(fù)荷波動(dòng)范圍。
(八)可跨溫區(qū)工作的燃料電池全氟磺酸樹脂
揭榜任務(wù):面向氫能轉(zhuǎn)化向高能效、大功率的發(fā)展需求,突破跨溫區(qū)全氟共聚功能單體批量合成及純化技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與可控合成技術(shù)、復(fù)雜多相共聚合體系的工程放大技術(shù)。實(shí)現(xiàn)氫能轉(zhuǎn)化裝置跨溫區(qū)、低能耗工作,提升我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)水平。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,開發(fā)跨溫區(qū)全氟共聚功能單體合成及純化裝置,完成聚合級(jí)功能單體規(guī)?;苽?,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可控跨溫區(qū)全氟磺酸樹脂批量制備??鐪貐^(qū)全氟磺酸樹脂及質(zhì)子交換膜工作溫度≥120℃,電導(dǎo)率≥0.15S/cm,使用壽命≥20000小時(shí)。
(九)氫燃料電池用炭紙與氣體擴(kuò)散層
揭榜任務(wù):面向高性能、低成本的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆應(yīng)用需求,開發(fā)高性能、高一致性炭紙和氣體擴(kuò)散層(GDL)。重點(diǎn)突破:高一致性炭紙制備技術(shù),特別是超薄炭紙的工程化制造方法;高導(dǎo)電、高傳質(zhì)的氣體擴(kuò)散層,提高氣體擴(kuò)散層在大電流密度下的輸出性能。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)的炭紙和氣體擴(kuò)散層在兩輪車及商用車電堆上的批量應(yīng)用,并滿足氫空燃料電池高溫發(fā)電、氫氧燃料電池發(fā)電的多場(chǎng)合應(yīng)用需求。GDL厚度在140~230um(@25kPa)、GDL厚度一致性偏差≤±5%,GDL法向電阻≤6.0mΩ·cm2(@1.0MPa);炭紙法向電阻≤5mΩ·cm2(@1MPa),孔隙率≥80%,拉伸強(qiáng)度≥16MPa。
二、重點(diǎn)產(chǎn)品
(一)大功率堿水電解制氫成套裝備
揭榜任務(wù):面向風(fēng)光消納對(duì)大功率堿水電解制氫成套系統(tǒng)的迫切需求,研究高性能電極與隔膜、流場(chǎng)與進(jìn)液/排氣通道優(yōu)化設(shè)計(jì)、高效密封與可靠組裝、高精度熱/質(zhì)均衡控制技術(shù);開發(fā)適應(yīng)波動(dòng)工況下大功率電解槽、高效氣液分離、自適應(yīng)堿液循環(huán)等集成控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)大型堿性電解水制氫系統(tǒng)的產(chǎn)品研制與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成單臺(tái)套15MW堿性電解水制氫成套裝備研制與工程應(yīng)用,實(shí)現(xiàn):?jiǎn)坞娊獠蹖?shí)測(cè)產(chǎn)氫量≥3000Nm3 H2/h,額定電流密度下電解槽直流能耗≤4.25kWh/Nm3 H2、電解系統(tǒng)交流能耗≤4.45kWh/Nm3 H2(基于實(shí)測(cè)產(chǎn)氫量),穩(wěn)定運(yùn)行功率范圍35%~120%(穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間≥2h)。
(二)纖維纏繞金屬內(nèi)膽高壓氣氫儲(chǔ)氫容器
揭榜任務(wù):面向固定式儲(chǔ)氫容器大容量、低成本、高安全需求,突破基于強(qiáng)度、壽命及材料成本等多優(yōu)化目標(biāo)的儲(chǔ)氫容器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、高壓氫氣環(huán)境下金屬內(nèi)膽材料及非金屬密封材料氫致?lián)p傷測(cè)試及評(píng)價(jià)、大壁厚金屬無(wú)縫內(nèi)膽可靠性旋壓成型和調(diào)質(zhì)處理、臨氫側(cè)金屬內(nèi)表面處理、纖維纏繞精確控制及固化工藝優(yōu)化、大容量?jī)?chǔ)氫容器性能測(cè)試及調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)纖維纏繞金屬內(nèi)膽儲(chǔ)氫高壓容器,并在加氫站等固定式儲(chǔ)氫場(chǎng)景中應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,建立大容量纖維纏繞金屬內(nèi)膽儲(chǔ)氫高壓容器可靠性設(shè)計(jì)制造方法并研制出產(chǎn)品不少于2臺(tái),支撐70MPa加氫站等固定式場(chǎng)景的大容量、低成本、高安全儲(chǔ)氫及運(yùn)營(yíng)需求。儲(chǔ)氫容器設(shè)計(jì)壓力達(dá)到99MPa,單只容器水容積達(dá)到1000L,單只容器儲(chǔ)氫量達(dá)到45kg。
(三)大容積高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫球罐
揭榜任務(wù):面向大容積高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫裝備缺失,不能滿足產(chǎn)業(yè)鏈需求的問(wèn)題,研究高壓大容積儲(chǔ)氫球罐失效模式與損傷機(jī)理;提出材料選擇原則,研究基于本質(zhì)安全的高壓儲(chǔ)氫球罐優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù);研究大厚度球殼板材料成型工藝及材料焊接工藝,研制高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫球罐并完成性能測(cè)試,在制氫站等固定式儲(chǔ)氫場(chǎng)景中應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)滿足氫相容性、氫脆敏感度、以及強(qiáng)度要求的材料,形成高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫球罐壓制成型工藝,開發(fā)高壓儲(chǔ)氫球罐臨氫材料焊接工藝,完成氣壓氣態(tài)儲(chǔ)氫球罐研制,其中儲(chǔ)氫球罐設(shè)計(jì)壓力≥12MPa,設(shè)備容積≥300m3,儲(chǔ)氫密度不小于9.22kg/m3。
(四)L360鋼級(jí)高壓高比例摻氫輸送管
揭榜任務(wù):面向我國(guó)氫氣大規(guī)模高效安全輸送用高壓、高比例摻氫輸送管道工程需求,突破高壓輸氫管材成分設(shè)計(jì)、鋼管低應(yīng)力成型及焊縫高潔凈化、低偏析和低擴(kuò)散氫含量控制等關(guān)鍵技術(shù);研制基于高氫分壓環(huán)境下高斷裂韌性設(shè)計(jì)的高韌性、低硬度、低強(qiáng)度波動(dòng)的新型輸氫管材;研究建立含缺陷管材的失效評(píng)估方法和管道完整性技術(shù)規(guī)范,提升長(zhǎng)距離高壓摻氫管道輸送效率和服役安全性,推動(dòng)我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成高可靠性L360鋼級(jí)高壓高比例摻氫輸送管的設(shè)計(jì)與制造;在高氫分壓下管材的相對(duì)斷面收縮率(ZH2/ZRef)≥0.80、斷裂韌性KIH≥70MPa·m1/2,具備高壓6.3MPa、高摻氫比例20%、年輸量1萬(wàn)噸及以上氫氣的輸送能力;實(shí)現(xiàn)5000噸以上L360鋼級(jí)、D406mm及以上管徑摻氫輸送管的工業(yè)化生產(chǎn)。
(五)汽車用低成本大容量Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶
揭榜任務(wù):面向商用車長(zhǎng)續(xù)航、低成本、輕量化的迫切需求,研究大容積Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶一體化內(nèi)膽成型技術(shù),研究?jī)?chǔ)氫瓶形/性協(xié)控纏繞與固化制造技術(shù),提升大容積氣瓶產(chǎn)品批量制造一致性,并在商用車上進(jìn)行示范驗(yàn)證。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成大容積車用Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶研制,并取得型式試驗(yàn)證書;儲(chǔ)氫氣瓶水容積≥300L,儲(chǔ)氫密度≥6.5wt%(含瓶閥),規(guī)?;圃斐杀尽?200元/kg H2(含瓶閥),示范車輛不少于10輛。
(六)兩輪車用固態(tài)儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫瓶
揭榜任務(wù):面向氫燃料電池兩輪車領(lǐng)域?qū)Π踩院捅憬菪缘膽?yīng)用需求,突破便攜型固態(tài)儲(chǔ)氫罐高效換熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化、自動(dòng)化成型裝備與技術(shù)開發(fā);建立儲(chǔ)氫罐跌落、振動(dòng)等安全評(píng)價(jià)平臺(tái),形成完備的安全標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范;開發(fā)儲(chǔ)氫罐氫量監(jiān)測(cè)技術(shù),及兩輪車用運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)兩輪車加氫與運(yùn)維的智能化,推進(jìn)氫燃料電池兩輪車的批量應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成安全、低成本的便攜型固態(tài)儲(chǔ)氫罐自動(dòng)化產(chǎn)線和氫燃料電池兩輪車安全運(yùn)維智能平臺(tái)建設(shè),便攜型儲(chǔ)氫罐壽命超5000次,且儲(chǔ)氫罐的氣密性要求氫氣泄漏速率<0.02L/h,固態(tài)儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫瓶具有足夠的抗跌落、熱循環(huán)、氫氣循環(huán)、氣密性、安裝強(qiáng)度要求,具備緊急情況下立即自動(dòng)關(guān)斷氫氣供應(yīng)的能力。實(shí)現(xiàn)十萬(wàn)輛級(jí)氫燃料電池兩輪車的應(yīng)用規(guī)模,累計(jì)行駛里程超10萬(wàn)公里;其中,續(xù)航100km的氫兩輪車用儲(chǔ)氫與燃料電池系統(tǒng)成本低于5000元/套。
(七)兩輪車用氫燃料電池系統(tǒng)
揭榜任務(wù):面向兩輪車用微型氫動(dòng)力的高安全、低成本需求,研發(fā)集成儲(chǔ)氫的燃料電池微型氫燃料電池系統(tǒng)。重點(diǎn)突破:包括催化劑、質(zhì)子交換膜及炭紙的空冷電堆技術(shù),包括固態(tài)儲(chǔ)氫材料的可更換儲(chǔ)氫瓶、可滿足充氫與放氫過(guò)程的熱力需求,構(gòu)建氫燃料電池兩輪車智能化運(yùn)維管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在電動(dòng)自行車等兩輪車上的批量應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,實(shí)現(xiàn)1.5萬(wàn)臺(tái)燃料電池共享自行車的投放。單個(gè)氫燃料電池系統(tǒng)的額定功率≥180W,其中,電堆的額定功率≥200W,儲(chǔ)氫瓶的可用儲(chǔ)氫量≥50g;使用自主研發(fā)的質(zhì)子交換膜、催化劑、炭紙、極板、固態(tài)儲(chǔ)氫材料等。燃料電池系統(tǒng)的壽命≥3000h,燃料電池系統(tǒng)絕緣電阻>1MΩ、泄漏檢測(cè)點(diǎn)允許最大氫氣濃度<50ppm。研制出專用儲(chǔ)氫瓶氫氣充裝裝置,每批次可充裝儲(chǔ)氫瓶數(shù)≥24,泄漏點(diǎn)允許最大氫氣濃度<300ppm;開發(fā)出氫燃料電池共享自行車的運(yùn)維軟件和監(jiān)控平臺(tái)。
三、示范應(yīng)用
(一)耦合工業(yè)余熱的固體氧化物電解制氫系統(tǒng)
揭榜任務(wù):面向波動(dòng)性可再生能源大規(guī)模制氫及工業(yè)余熱利用需求,研究耦合工業(yè)余熱的固體氧化物高效電解制氫技術(shù),突破大功率開放式固體氧化物電解堆一致可靠設(shè)計(jì)、組裝與高溫原位故障診斷技術(shù),開發(fā)模組“氣-熱-電-力”協(xié)同控制與集成技術(shù),研究波動(dòng)工況下系統(tǒng)響應(yīng)特性和寬功率調(diào)節(jié)方法,掌握系統(tǒng)熱電管理與平衡技術(shù),研究系統(tǒng)安全控制策略,實(shí)現(xiàn)大功率耦合工業(yè)余熱的固體氧化物高效電解制氫系統(tǒng)的產(chǎn)品研制與示范應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成固體氧化物高效電解制氫電堆、模組及大功率耦合工業(yè)余熱系統(tǒng)的產(chǎn)品研制與示范應(yīng)用。電堆功率≥3.5kW,預(yù)期壽命1萬(wàn)小時(shí);單模組功率≥50kW,運(yùn)行時(shí)間≥5000小時(shí);系統(tǒng)功率≥200kW。
(二)液氫“制-儲(chǔ)-運(yùn)”產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉稇?yīng)用
揭榜任務(wù):面向氫氣高密度、大容量存儲(chǔ)需求,開展民用液氫工廠、液氫儲(chǔ)罐、液氫汽車罐車研制與示范應(yīng)用,支持液氫加氫站的運(yùn)行,建立液氫“制-儲(chǔ)-運(yùn)”等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性模型、獲得評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,民用液氫工廠液化能力≥5.5噸/天,氫氣液化能耗≤12.5kWh/kg;液氫儲(chǔ)罐容積≥400m3,民用液氫汽車罐車容積≥40m3,維持時(shí)間≥12天;加氫站內(nèi)液氫儲(chǔ)量≥1000kg。各環(huán)節(jié)示范運(yùn)行總括時(shí)長(zhǎng)≥3000小時(shí),建立技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)導(dǎo)則。
(三)車用燃料電池電堆制造工藝及裝備
揭榜任務(wù):面向車用大功率燃料電池高質(zhì)量、高一致性、低成本制造的迫切需求,突破燃料電池電堆高效批量化制造的“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù),聚焦燃料電池膜電極、雙極板、電堆批量化工藝與連續(xù)化裝備的研究;圍繞量產(chǎn)核心工藝,研制燃料電池電堆連續(xù)化生產(chǎn)裝備;集成燃料電池電堆批量化制造成套裝備產(chǎn)線,形成燃料電池電堆批量化生產(chǎn)全鏈工藝規(guī)范。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,研發(fā)新一代燃料電池批量化工藝和連續(xù)化裝備設(shè)計(jì)方法,開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的批量化成套量產(chǎn)裝備線,形成燃料電池批量工藝與裝備能力,使得膜電極、雙極板產(chǎn)能不低于20萬(wàn)平/年,電堆產(chǎn)能不低于2萬(wàn)臺(tái)/年,制造精度、可靠性及壽命達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)。
(四)費(fèi)托合成工藝制綠色航煤用高選擇性油品加工催化劑
揭榜任務(wù):面向可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)需求,針對(duì)傳統(tǒng)油品加工催化劑對(duì)航煤組分選擇性低的問(wèn)題,研究費(fèi)托合成路線制綠色航煤所需的高活性、高選擇性油品加工催化劑,開發(fā)最大化生產(chǎn)航煤組分的反應(yīng)工藝,推動(dòng)清潔氫制綠色航煤技術(shù)路線多元化發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,實(shí)現(xiàn)加氫異構(gòu)和加氫裂化工業(yè)催化劑技術(shù)驗(yàn)證,具備百公斤級(jí)催化劑工業(yè)制備能力,完成萬(wàn)噸級(jí)工藝包開發(fā)。以150~300℃餾分范圍的費(fèi)托合成油為原料,加氫異構(gòu)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)航煤收率≥85%;以大于300℃餾分的費(fèi)托合成油為原料,加氫裂化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)航煤收率≥65%,催化劑在千噸級(jí)試驗(yàn)裝置上穩(wěn)定運(yùn)行1000小時(shí)以上。
(五)氫能耦合低品位燃料煅燒水泥技術(shù)及成套裝備
揭榜任務(wù):面向水泥工業(yè)利用清潔氫減污降碳的迫切需求,研究氫能與替代燃料、劣質(zhì)燃料等低品位燃料的耦合促進(jìn)機(jī)制,研究水泥制造“碳-氫-能”燃燒調(diào)控技術(shù),開發(fā)適應(yīng)熱值≤3500kcal低品位燃料大比例使用的分解爐、預(yù)燃爐、燃燒器、智能安全控制等技術(shù)裝備,實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)氫能耦合替代燃料/劣質(zhì)燃料的高效利用和減污降碳。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成氫能耦合低品位燃料煅燒水泥技術(shù)及成套裝備研發(fā),水泥燒成系統(tǒng)氫能耦合劣質(zhì)燃料比例≥30%,低品位燃料在窯爐系統(tǒng)內(nèi)基本燃燒,實(shí)現(xiàn)分解爐出口CO≤0.2%,系統(tǒng)熱效率提升1%以上,智能控制關(guān)鍵溫度參數(shù)波動(dòng)≤5%。
(六)大功率SOEC/SOFC氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)成套裝備
揭榜任務(wù):面向工業(yè)綠色微電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)用需求,研究?jī)?chǔ)氫、大功率制氫/發(fā)電系統(tǒng)的“氫-電”高效耦合調(diào)控技術(shù),開發(fā)固體氧化物電解水制氫/固體氧化物燃料電池(SOEC/SOFC)可逆系統(tǒng)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)和一體化集成方案,研究寬溫度范圍內(nèi)具有高電導(dǎo)率的電解質(zhì)材料、良好電解質(zhì)界面相容性的空氣電極材料、良好導(dǎo)電性的金屬陶瓷燃料電極,實(shí)現(xiàn)大功率氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)在分布式可再生能源和備用電源領(lǐng)域的示范應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):到2026年,完成峰值功率達(dá)60kW的氫儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)開發(fā),額定工況下系統(tǒng)循環(huán)能量效率達(dá)到40%,最高工作效率達(dá)到50%;額定工況下,每日一充一放工況下,系統(tǒng)循環(huán)壽命達(dá)到500次。