5.寬功率波動適應性百千瓦級PEM電解水制氫裝備的開發及工程化示范應用
研究內容：針對高能效、寬功率波動適應性大規模PEM水電解制氫技術的實用化需求，開展低成本、高性能、大功率PEM水電解制氫電解堆關鍵技術研發，具體內容包括：低成本、高活性、高穩定性酸性陽極催化劑開發與批量化制備技術；新型聚合物成膜工藝優化及其工程化制造技術；雙極板-擴散層一體化方案設計及電堆傳質與水熱管理能力提升；寬功率波動適應性的百千瓦級PEM水電解制氫成套裝備的集成技術開發與應用，實現從風電到“綠氫”的工程化示范。
考核指標：開發新型PEM水電解制氫低貴金屬析氧催化劑3-5種，形成高一致性批量化低貴金屬基催化劑的宏量制備技術，實現關鍵材料自主化。建立新型PEM制氫電解池內部質-熱-電傳遞的數學模型和技術方案，建成百千瓦級電解堆及系統集成并實現風電到“綠氫”的工程應用。性能指標：膜電極貴金屬負載量≤0.3mg/c㎡，質量活性≥200A/g@補償電壓1.45V，基于電解池測試電解電壓≤1.85V@2A/c㎡@80℃；質子交換膜質子電導率≥0.2S/cm；膜電極單片活性面積≥300c㎡，制氫電解堆額定功率≥100kW，產氫速率≥200Nm3/h，輸入功率可在5%～150%波動，穩定運行≥1000h。
實施周期：3年
擬支持資金額度：500萬元
6.可再生能源制氫、制氨關鍵技術研究與應用
研究內容：針對風電光伏等可再生能源發電存在間歇性、波動性導致存在大量“棄風、棄光”的現象，研發與光伏、風電等不穩定電源相匹配的合成氨裝置。具體包括：適應可再生能源的間歇性發電，合成氨裝置可快速啟停；做到模塊化設計，模塊化裝置可以很方便的并聯以獲得更大的產能；新型催化劑研究，使合成氨裝置在超低壓（6-7MPa）能夠正常運行。
考核指標：開發適用于光伏風電等可再生能源的合成氨裝置，實現裝置快速啟停，冷啟停時間小于40分鐘，熱啟停時間10分鐘。采用新型催化劑，反應壓力6-7MPa。模塊單套裝置產能3000噸/年，單裝置產能調節倍數：10。在50MW以上風場進行工業示范應用。
實施年限：3年
擬支持資金額度：500萬元
來源：內蒙古自治區科學技術廳
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