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可再生能源与氢能技术,北欧合作项目推荐

日期:2019-06-25编辑作者:澳门新葡8455手机版

原标题:【北欧合作项目推荐】芬兰燃料电池技术及新型混合式热交换器寻求合作

据北京市科委双新处消息:通知对申报工作要求明确如下:

项目名称:燃料电池技术

一、申报“可再生能源与氢能技术”项目的企业,需严格按照科技部《关于发布国家重点研发计划“智能机器人”等重点专项2018年度项目申报指南的通知》和《“可再生能源与氢能及技术”重点专项2018年度项目申报指南》要求进行工作。

行 业:清洁技术/新能源

二、申报单位首先在网上填报,将网上生成的项目预申报书加盖公章并装订成册2套报送至北京市科委(具体地址:海淀区四季青路7号院2号楼219房间),同时,携带电子版现场拷录。(预申报书报送截止时间为2018年9月18日下午17:00)。

合作方式:股权融资/中国JV/中国市场合作

《“可再生能源与氢能及技术”重点专项2018年度项目申报指南》对申报氢能技术重点专项项目的企业部署了9个重点研究任务。专项实施周期为5年(2018-2022年):

芬兰燃料电池技术公司是一家专业生产固体氧化物燃料电池(SOFC)的公司。公司产品主要用于便携式设备及固定式发电厂等。该公司开发的新一代燃料电池项目NELLHI可实现电堆的高效率、低成本和大规模生产。该公司开发由欧盟资助的技术公司合作项目,为期三年,研发目标是通过燃料电池系统实现能源市场的转型,目前已成功开发出一种新的固体氧化物燃料电池电堆。该项目已成功地交付了燃料电池堆,其效率和弹性都很高,市场运行温度最低。

澳门新葡8455手机版 ,1 、太阳能光、光电催化/热分解水制氢基础研究

固体氧化物燃料电池(SOFC)被认为是领先的燃料电池技术,是发电效率最高的燃料电池。SOFC系统大多应用于住宅热电联产、汽车和电解,致力于解决间歇性的风能和太阳能存储问题。

研究内容:面向高效低成本绿色制氢需求,研究太阳能光、光电催化/热分解水制氢的理论和方法。具体包括:光催化剂微结构对光吸收、光生载流子分离、输运的影响机制及其高效光吸收、宽光谱响应光催化制氢材料体系的构建;光催化制氢反应器催化反应动力学及其与太阳能聚光系统耦合优化设计方法;光电催化制氢多层复合界面间的协同作用和光生电荷在各层间的传输机制及其水分解反应动力学;高效聚焦太阳能光电分解水制氢系统的构建;直接太阳能热化学转化制氢机理及制氢反应体系设计方法。

公司致力于:

考核指标:揭示光催化制氢构效关系和多界面能量传递与损失机制;建立太阳能光催化、热化学反应器设计理论与方法;太阳能光解水制氢转化效率≥10%,稳定性≥3000h。

  • 开发高性能低成本的SOFC电堆。项目结果显示超过70%的电堆在负载循环里有较高的效率,设计与组装电堆后,进一步优化互连和密封方案,使得电堆可以应用于任何清洁发电系统和能源市场。
  • 实现低温高性能的电堆的优化。电堆的性能取决于单电池的电化学性质,欧洲燃料电池制造商使用的自主开发的最优化Elcogen微结构,能够将燃料电池的工作温度降低到650℃(常规工作温度为750~800℃)。单电池的尺寸也相应地增加,提高了燃料电池电堆的批量生产率。
  • 提出一个新的密封解决方案专利。NELLHI项目开发测试了一种新材料,提出了SOFC电堆密封方案,新型密封液可以耐高温,耐极端气压。
  • 建立欧洲全面SOFC供应链。NELLHI项目证实了可以开发低成本高性能的SOFC电堆,并且爱沙尼亚、芬兰、意大利、瑞典、比利时、德国和英国的公司和研究机构也参与了项目,有助于SOFC供应链的建立。

2 、基于储氢材料的高密度储氢基础研究

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研究内容:面向高密度安全储氢需求,研究基于储氢材料的高密度储氢理论和方法。具体包括:可逆氢化物吸/放氢热力学和动力学调控机理及其双向催化对吸放氢动力学的改良机制;不可逆氢化物可控催化放氢动力学及高集成度放氢系统的构建;储氢新材料的创制及其吸/放氢新机理;储氢系统吸/放氢过程中的氢热耦合机理及高密度设计方法;氢的高密度储运技术路线战略研究。

项目名称:新型混合式热交换器

考核指标:阐明储氢材料吸放氢热力学和动力学调控机理及其构效关系,建立高密度储氢系统设计理论及方法;研制的高密度可逆储氢系统重量储氢密度≥5.0wt%;高集成的不可逆氢化物可控放氢系统最大放氢密度≥6.0wt%;新一代高容量储氢材料重量储氢密度≥7.0wt%。

行 业:清洁技术/新能源

3 、高效固体氧化物燃料电池退化机理及延寿策略研究

合作方式:股权融资/中国JV/中国市场合作

研究内容:针对固体氧化物燃料电池发电过程的长寿命运行关键科学问题开展研究。具体包括:多相、多组分、多尺度、多物理场的燃料电池传热、传质过程及电化学过程;电池材料劣化和电池性能衰减机理,电池结构和运行条件对电池寿命影响及延寿策略;长寿命低成本电解质材料,耐中毒催化剂以及高稳定性高温密封和金属连接体新材料;电池温度场-应力场耦合效应与低内应力长寿命电池结构设计;辅助系统动静态分析与效率优化的热电管控策略。

该公司开发新型混合式热交换器,可回收所有废水和其他废热源中的热能,包括废气,冷却和太阳能系统中的热能。混合交换器适用于任何类型的加热和冷却系统(例如区域供热,地源热泵和油基中央供暖)。它既可以在施工阶段安装,也可以在房屋翻新过程中进行改装。该设备为任何产生大量废水的建筑提供理想的解决方案,包括公寓楼,酒店,工业设施,水疗中心,公共游泳池和其他公共建筑。

考核指标:提出电池传热、传质过程及电化学过程建模和仿真方法;实现千瓦级电堆的多物理场耦合仿真模拟;完成长寿命电池的结构设计和验证,短堆发电效率≥60%(在300mA/cm2电流密度条件下),电效率衰减≤0.5%/千小时(不小于5000h测试);完成系统BOP建模和动静态模拟仿真,提出效率优化与热电管控方法。

在住宅楼中,单个混合式热交换器可以处理多达60户家庭产生的废水。为了增加容量,可以以串联或并联的方式安装多个交换器,从而能够经济地处理大量废水,而且混合交换器的独特之处在于它甚至可以安装在单管系统中。在这个排水系统中,厕所的废水由与所有其他废水相同的管道输送,使用该混合交换器,无需分离废水类型。

4 、基于低成本材料体系的新型燃料电池研究

这些特性使该系统成为新建筑和正在进行翻新的建筑物的极具成本效益的解决方案,可以大大减少翻新所需的时间。典型HPAC设备的预期使用寿命约为20至30年,而搞公司装置的使用寿命至少为40

50年,与房产排水系统的使用寿命相匹配。由于该系统几乎不需要维护,因此其使用不会产生任何后期成本,该设备配备远程监控系统,热交换器单元不需要检查或维修。

使用该产品,用于加热房产的能源可减少30%,系统可在10年内收回成本,其年均热回收效率高达30-70%。在新建筑中,混合式热交换器可以取代成本更低,效率更低的解决方案,从而降低建筑成本。

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jane.jeppsson@in-nordic.com

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责任编辑:

研究内容:针对现有燃料电池成本高技术瓶颈,开展低成本材料体系燃料电池探索。具体包括:非氟质子交换膜质子传输通道的可控构筑及化学稳定性影响机制;碱性离子交换膜的阴离子传输机制与结构稳定性;高效氢氧化和氧还原非贵金属催化剂的可控制备及电催化动力学;膜电极微纳结构设计、可控构筑规律和界面演化机制;千瓦级廉价燃料电池堆的结构设计、集成及性能验证。

考核指标:阐明新型非氟质子交换膜和碱性离子交换膜的可控构筑规律;实现单张膜面积≥1m2、厚度均一的可控制备,25℃离子电导率≥0.06Scm-1,新型非氟质子交换膜和碱性离子交换膜单电池在80℃下稳定工作时间≥1000h,形成非贵金属催化剂千瓦级电堆的试验验证。

5 、MW级固体聚合物电解质电解水制氢技术

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