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『能源报道参考』科技部正式下发“可再生能源与氢能技术”2020年度项目申报指南( 二 )


考核指标：炭纸可控厚度 80μm~190μm、偏差≤±1.5%（采样面积≥40cm×40cm） ， 孔隙率≥75% ， 密度 0.3gcm-3~0.45gcm-3 ， 垂直向透气率≥2000mLmm/（cm2hmmAq）、垂直向电阻率≤ 65mΩcm、平行向电阻率≤4mΩcm、接触电阻≤5mΩcm2 ， 弯曲强度≥10MPa、弯曲模量≥10GPa、拉伸强度≥25MPa ， 导热系数（干态）：垂直≥1.7W/（mK）、平行≥21W/（mK） ， 产能 40 万m2/年；MPL 中孔径可控精度±10nm ， 表面粗糙度≤7μm；GDL 可控厚度 80μm~250μm、偏差≤±1.5% ， 可控接触角≥145o 。
1.4 车用燃料电池催化剂批量制备技术（共性关键技术类）
研究内容：针对车用燃料电池催化剂对耐久性和一致性的技术要求 ， 突破具备高动态工况耐受能力、兼具高性能/抗中毒特征的铂基催化剂及其百公斤级批量制备技术 。 具体包括：研发氧还原活性提高技术 ， 贵金属用量降低技术 ， 高电位循环耐久技术 ， 抗氢气杂质（CO、含硫化合物）污染技术；开发高一致性、低杂质含量催化剂工艺配方及批量化制备技术 ， 研发可规模化生产的催化剂纳米合成工艺 ， 孔径分布合理、催化剂易于高分散担载、成本低廉的先进功能载体处理技术 ， 以及催化剂工业化制备技术与装备 。
考 核 指 标 2 ： 催 化 剂 初 始 氧 还 原 质 量 比 活 性 ≥ 0.35A/mgPt@0.9VIR-free ， 催化剂电化学活性面积≥60m2/g ， 耐久性 ①0.6V~0.95V≥3 万次循环质量活性衰减率≤40%、电化学活性面积衰减率≤40% ， 耐久性②1.0V~1.5V≥5000 次循环质量活性衰减率≤40%、电化学活性面积衰减率≤40% ， 氢气杂质耐受性①CO导致的催化剂质量活性衰减 ≤ 30% （ 0.1M HClO4 1000 ppm CO/H2） ， 并且催化剂在膜电极中性能衰减≤10mV（在 1A/cm2 ， 1 ppm CO/H2 ， 24h）；②硫化物导致的催化剂活性面积衰减≤30%（0.36ppm H2S ， 24h） ， 在膜电极中性能衰减≤30mV（在 1A/cm2 ，0.004 ppm H2S ， 24h） 。 产能≥2000g/批次、≥200kg/年 ， 粒径及性能偏差≤±8% ， Cl-含量小于 50 ppm wt ， Fe 含量小于 50 ppm wt ， 2 参照 NEDO 或 DoE 相关规程 ， 除非特殊说明量产成本≤（Pt 现货价格·PGM wt% + 100）元/g 。 批次样品可供第三方在产线采集、评估 ， 提供项目外客户应用证明 。
1.5 质子交换膜燃料电池极板专用基材开发（共性关键技术类）
研究内容：针对质子交换膜燃料电池用极板的可加工性、耐蚀性技术要求 ， 研发具备特殊微结构、高耐蚀、低电阻专用超薄基材及其批量制备工艺 。 具体包括：高耐蚀、低电阻、易于精密成型的不锈钢和钛合金基材 ， 及高强度与弹性、高致密与导电性、超薄复合石墨极板 ， 其成份设计、混合熔铸、组织调控与前后处理技术 ， 及其可连续工业级制备技术与装置的研发；基材耐蚀、导电、可成形性综合性能评估；超薄基材极板试制及寿命快速评估方法研究 。
考核指标：不锈钢与钛合金薄板基材厚度 50μm~150μm、偏差 ≤ ±4μm，抗 弯 强 度 ≥ 25MPa，初 始 ： 接 触 电 阻 ≤3mΩcm2@1.4MPa（接触炭纸）、腐蚀电流≤5.00×10-7A/cm2@80℃（0.5M 硫酸+5ppm F- 溶液） ， 10000 小时工况后：接触电阻≤8mΩ·cm2@1.4MPa、腐蚀电流≤10.00×10-7A/cm2@80℃ ， 湿热循环测试后无腐蚀、无变形 ， 产能≥1000 吨/年 ， 延伸率：不锈钢≥55%、钛合金≥30% ， 体相电阻率：不锈钢≤0.075mΩ·cm、钛合金≤0.17mΩ·cm ， 成本：不锈钢≤25 元/kg ， 钛合金≤150 元/kg；超薄复合石墨板厚度≤1.4mm、最薄处厚度 0.1mm~0.3mm ， 平面度≤10μm ， 电导率≥150S/cm ， 透气率≤2×10-8cm3（cm2s）-1 ， 工作压力≥1bar（g） ， 弯曲强度≥50MPa ， 接触电阻≤10mΩcm2 ， 短堆工作 5000h、性能降幅≤10% 。
1.6 车用燃料电池堆及空压机的材料与部件耐久性测试技术及规范（共性关键技术类）
研究内容：针对质子交换膜燃料电池的产业化过程质量控制的需求 ， 开展电堆关键材料及系统部件耐久性、电磁兼容性测试技术及规范研究 。 具体包括：研究电堆运行过程中的健康诊断方法 ， 进行实际验证；研究电堆关键材料（催化剂、膜、炭纸、极板基材、防腐涂层等）理化参数及核心部件（膜电极、双极板、密封件等）特性参数的测量方法、等效加速老化方法 ， 建立关联数据库并形成规范；研发燃料电池系统用空压机关键性能、环境适应性、耐久性等加速测试技术 ， 形成寿命预测与验证方法；研发车用燃料电池系统的电子控制单元离线电磁兼容辐射发射、传导发射、电磁场抗扰度、瞬态抗扰度、静电放电等测试技术 ， 形成规范方法 。
考核指标：车载电堆健康诊断装置对电堆氢渗检出率＞90%；在 5000 小时测试的基础上 ， 建立性能与耐久性评测方法、流程规范 ， 包括：催化剂、质子膜、扩散介质、膜电极、双极板、密封件及短堆 ， 形成特性/理化参数及其测量方法集合≥10 类 ， 基于工况衰变规律的寿命模型预测偏差≤10%；空压机耐久性测试方法加速系数≥15、偏差≤3% ， 研制的综合测试设备适应系统功率范围45kW~150kW；建立电磁兼容离线性能测试方法、流程规范 ， 至少包括电子控制单元（ECU）、节电压巡检（CVM）、空压机控制器；建成的电磁兼容性测试平台 ， 在燃料电池工作情况下：辐射发射测试能力达到 18GHz， 辐射抗扰度能力在 400MHz 至 3000MHz 范围内达到 200V/m 。


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