6个氢能项目！2022年内蒙古“双碳”示范工程项目第一批榜单发布
5月31日，内蒙古自治区科技厅发布《2022年内蒙古自治区“双碳”科技创新重大示范工程“揭榜挂帅” 项目第一批技术榜单》（以下简称“《榜单》”）。
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此次发布的自治区“双碳”领域的“揭榜挂帅” 项目榜单共有12个科技创新重大示范工程项目，项目支持资金近1.5亿元。其中包括新型电力系统“网源荷储”关键调度技术研究及其示范应用、规模化电动汽车充放电与电网多层级互动技术研究和示范应用、“源网荷储”功率路由器关键装备研制与示范应用、适应高海拔低温型陆上大型国产化风电机组研制、高效晶硅太阳电池研究及示范应用、高寒环境下重卡用大功率长寿命石墨板电堆技术开发、质子交换膜燃料电池与氢基内燃机混合发电系统技术研发与应用、氢燃料电池重卡开发与示范、二氧化碳加绿氢制甲醇技术开发与示范、碳化法钢渣综合利用技术研究及工业示范、氢基熔融还原技术研发与工业示范、双还原剂低碳富氢冶金技术开发与示范。
其中，与氢能相关的项目具体内容如下。
六、项目名称：高寒环境下重卡用大功率长寿命石墨板电堆技术开发
项目需求：围绕高寒环境下重卡的重载应用、高可靠性、活化时间等方面急需解决的技术问题，通过攻破电堆性能、低温启动、高寿命、低制造成本等关键核心技术，开展重卡用大功率电堆性能提升、低温启动、长寿命安全可靠性验证及快速活化等方面研究，并在氢能重卡上推广示范，促进氢能燃料电池在重载领域的产业化应用。
预期目标：
一年目标：电堆输出功率≥120kw，性能≥2.0A/0.6V，功率密度≥3.8kw/L，低温启动-30℃，寿命＞10000h，活化时间＜3h。
三年目标：电堆输出功率≥150kw，性能≥2.0A/0.65V，功率密度≥4.5kw/L，低温启动-35℃，寿命＞20000h，活化时间＜2h，重卡装车推广示范超过100辆。
实施期限：3年
自治区财政科技资金投入总金额：1000万元
七、项目名称：质子交换膜燃料电池与氢基内燃机混合发电系统技术研发与应用
项目需求：围绕分布式氢能供电设备的高效灵活电源领域存在的关键技术问题，开展单一现场氢基燃料（醇、掺氢天然气等）的在线改质、富氢/纯氢燃烧与循环调控技术及其内燃机关键技术研究，开展燃料电池系统—内燃机能量耦合机制及核心器件研究、现场氢源—燃料电池—氢内燃机全系统联合热力循环设计及建模仿真技术研究、发电系统各单元内部状态识别及动态工况调控技术研究，开展质子交换膜燃料电池—氢基内燃机混合发电系统测试及示范，促进质子交换膜燃料电池—氢基内燃机混合发电系统技术创新。
预期目标：
质子交换膜燃料电池—氢基内燃机混合发电系统，质子交换膜燃料电池单个模块发电额定功率≥60千瓦、氢基内燃机发电额定功率≥150千瓦、总功率≥180千瓦，发电效率≥43.5%，0%~100%负荷响应时间≤1分钟，连续运行≥500小时；开发燃料电池—热机混合发电系统设计仿真软件 1 套，满足质子膜燃料电池—氢内燃机混合发电系统模拟与仿真需求，模型预测燃料电池性能与实验结果误差≤10%。
一年目标：研制氢基燃料制氢系统样机，研制质子交换膜燃料电池样机，氢机内燃机成功点火并获得关键性能参数。
三年目标：质子交换膜燃料电池—氢基内燃机混合发电系统，质子交换膜燃料电池单个模块发电额定功率≥60千瓦、氢基内燃机发电额定功率≥150千瓦、总功率≥180千瓦、发电效率≥43.5%、0%-100%负荷响应时间≤1分钟、连续运行≥500小时；开发燃料电池—热机混合发电系统设计仿真软件 1 套，满足质子膜燃料电池—氢内燃机混合发电系统模拟与仿真需求，模型预测燃料电池性能与实验结果误差≤10%。
实施期限：3年
自治区财政科技资金投入总金额：1500万元
八、项目名称：氢燃料电池重卡开发与示范
项目需求：针对氢燃料动力卡车整车匹配及能量控制技术瓶颈，开发氢燃料重卡。围绕该领域存在的供氢系统气压较低、燃料电池系统功率较小且成本过高、低温环境适应性不强等急需解决的问题，通过攻破氢燃料商用车底盘一体化技术、冷启动技术、整车能量控制技术、燃料电池系统控制策略优化及整车测试验证等关键核心技术，开展氢燃料重卡系统集成和氢燃料电池系统技术研究与示范，促进新能源汽车产业及氢能应用等方面的发展。
预期目标：
一年目标：额定功率≥120kW；峰值功率下，质量功率密度≥300W/KG、体积功率密度≥400W/L；最高效率≥50%，额定效率≥40%；系统最高工作温度≥75℃；3000米海拔额定功率损失不超过30%；5000小时工况循环测试后额定功率下效率衰减≤10%；平均无故障运行时间≥500h。
三年目标：额定功率≥300kW；峰值功率下，质量功率密度≥550W/KG、体积功率密度≥600W/L；最高效率≥60%，额定效率≥50%；系统最高工作温度≥95℃ ，实现-40℃储存与-30℃低温自启动；3000米海拔额定功率损失不超过20%；5000h工况循环测试后额定功率下效率衰减≤5%；平均无故障运行时间≥1000h；批量化产能≥10000台/年。
实施期限：3年
自治区财政科技资金投入总金额：1500万元
九、项目名称：二氧化碳加绿氢制甲醇技术开发与示范
项目需求：围绕解决风光发电不稳定性、电解水槽电解效率较低、功率可调范围较小、绿氢成本高、工业化推广缓慢等问题，通过大规模风光制氢、稳态供氢系统优化配置和高效碱性电解水制氢装置大型化研究，提升电解槽单槽规模，降低直流电耗，大幅度降低绿氢成本，实现稳定供氢。通过大规模CO2加绿氢制甲醇关键技术研究示范，实现10万吨级CO2加绿氢制甲醇工业化运行，为百万吨级CO2加绿氢制甲醇工业化积累宝贵科学数据。
预期目标：
供氢稳定度达到80%-100%；电解槽额定产氢量≥1500Nm3/h，直流电耗≤4.3KWh/Nm3H2，电解槽效率≥82%，设备运行压力可调范围0.8MPa～1.6MPa，功率可调范围20%～110%；CO2总转化率≥90%，甲醇总选择性≥95%，催化剂稳定运行时间≥5000h，单塔规模≥10万吨。
一年目标：提升CO2加氢制甲醇催化剂性能，CO2单程转化率≥15%，甲醇单程选择性≥90%，催化剂稳定性超过3000h；完成10万吨/年CO2加氢制甲醇工艺包。
三年目标：完成CO2加氢制甲醇催化剂吨级放大制备，CO2单程转化率≥15%，甲醇单程选择性≥90%，催化剂稳定性超过5000h；研制完成大功率电解槽，电解槽额定产氢量≥1500Nm3H2/h，直流电耗≤4.3KWh/Nm3H2。
实施期限：3年
自治区财政科技资金投入总金额：1000万元
十一、项目名称：氢基熔融还原技术研发与工业示范
项目需求：围绕解决熔融还原工艺替代传统高炉工艺、氢冶金替代碳冶金等关键核心技术问题，攻克解决喷氢利用率等关键核心技术，提升设备、工艺稳定性。开展氢基熔融还原的基础理论研究，研究富氢气体高效还原、氢碳耦合反应机理、氢在熔融铁氧化物中的行为，研究喷煤和喷氢的最佳比例、喷氢理论极限和最经济喷氢极限。研发用于风电、轨道交通、核电等高端装备制造需要的高纯铸造生铁。开发氢基熔融还原成套工艺及装备，完成工程示范，开发新一代具有完全自主知识产权的氢基熔融还原低碳炼铁技术，促进钢铁行业转型发展和高质量发展。
预期目标：
一年目标：建成不低于30万吨/年富氢气体熔融还原示范生产线。实现示范生产线年作业率80%以上，进行喷氢工业化实验。生产符合C1、C2行业标准的铸造用高纯生铁，产品合格率≥95%。
三年目标：CISP工艺能耗指标≤450 kgce/t，低于传统高炉工艺能耗工序480kgce/t的先进值。实现喷氢量1万吨/年，同比减碳11.2万吨，氢气参与还原利用率≥45%。形成氢基熔融还原稳定生产高纯生铁成套工艺技术路线，形成1-2项氢基熔融还原成套关键技术与装备，建立完整的氢冶金熔融还原理论体系。实现一套工业化生产线的推广。
实施期限：3年
自治区财政科技资金投入总金额：1000万元
十二、项目名称：双还原剂低碳富氢冶金技术开发与示范
项目需求：围绕高性能钢材制备基材短缺、现有工艺存在的环境问题及我国钢铁短流程发展面临的直接还原铁和废钢缺口大等急需解决的问题，攻破气固双还原制备高品质金属化球团工艺、热装热送节能技术应用、清洁生物质能源应用等关键核心技术。开展氢还原条件下，原料氧化球团品位及性能、还原剂、还原温度、还原时间等主要参数对球团还原性的影响研究；开展氢还原反应器结构设计与工艺控制技术研究，对氢冶金新流程关键反应器及装备进行优化设计；开展新工艺尾气回收与余热综合利用研究、全流程系统能效计算、资源利用及绿色产品评价；开展基于清洁能源双还原剂富氢冶金新工艺流程设计、清洁能源双还原剂低碳富氢冶金技术集成研究与示范，促进超纯净钢基础材料高端产品制备技术、低碳冶金技术等方面的发展。
预期目标：
一年目标：完成全流程主要工艺开发、氢还原反应器结构设计与工艺控制技术研究、氢冶金新流程关键反应器及装备设计、基于清洁能源双还原剂富氢冶金新工艺流程工厂设计、应用示范和工程试生产。金属化率≥94%；金属化球团产品：C≤0.5%、S≤0.02。
三年目标：完成氢冶金新流程关键反应器及装备优化、新工艺尾气回收与余热综合利用、全流程系统能效计算、资源利用及绿色产品评价；完成年产32万吨清洁能源双还原剂富氢冶金技术应用示范工程建设与优化。金属化率≥94%；金属化球团产品：C≤0.5%、S≤0.02；项目能耗≤400 kgce/t，碳排放降低40-60%；回转窑生产效率提升20%，达到台时产量≥22.5t/h；窑内煤气利用率≥35%。
实施期限：3年
自治区财政科技资金投入总金额：1000万元
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编辑：戴戴联系邮箱：daixinxin@acmi.org.cn
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