5.宽功率波动适应性百千瓦级PEM电解水制氢装备的开发及工程化示范应用
研究内容：针对高能效、宽功率波动适应性大规模PEM水电解制氢技术的实用化需求，开展低成本、高性能、大功率PEM水电解制氢电解堆关键技术研发，具体内容包括：低成本、高活性、高稳定性酸性阳极催化剂开发与批量化制备技术；新型聚合物成膜工艺优化及其工程化制造技术；双极板-扩散层一体化方案设计及电堆传质与水热管理能力提升；宽功率波动适应性的百千瓦级PEM水电解制氢成套装备的集成技术开发与应用，实现从风电到“绿氢”的工程化示范。
考核指标：开发新型PEM水电解制氢低贵金属析氧催化剂3-5种，形成高一致性批量化低贵金属基催化剂的宏量制备技术，实现关键材料自主化。建立新型PEM制氢电解池内部质-热-电传递的数学模型和技术方案，建成百千瓦级电解堆及系统集成并实现风电到“绿氢”的工程应用。性能指标：膜电极贵金属负载量≤0.3mg/c㎡，质量活性≥200A/g@补偿电压1.45V，基于电解池测试电解电压≤1.85V@2A/c㎡@80℃；质子交换膜质子电导率≥0.2S/cm；膜电极单片活性面积≥300c㎡，制氢电解堆额定功率≥100kW，产氢速率≥200Nm3/h，输入功率可在5%～150%波动，稳定运行≥1000h。
实施周期：3年
拟支持资金额度：500万元
6.可再生能源制氢、制氨关键技术研究与应用
研究内容：针对风电光伏等可再生能源发电存在间歇性、波动性导致存在大量“弃风、弃光”的现象，研发与光伏、风电等不稳定电源相匹配的合成氨装置。具体包括：适应可再生能源的间歇性发电，合成氨装置可快速启停；做到模块化设计，模块化装置可以很方便的并联以获得更大的产能；新型催化剂研究，使合成氨装置在超低压（6-7MPa）能够正常运行。
考核指标：开发适用于光伏风电等可再生能源的合成氨装置，实现装置快速启停，冷启停时间小于40分钟，热启停时间10分钟。采用新型催化剂，反应压力6-7MPa。模块单套装置产能3000吨/年，单装置产能调节倍数：10。在50MW以上风场进行工业示范应用。
实施年限：3年
拟支持资金额度：500万元
来源：内蒙古自治区科学技术厅
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