新型PEM開辟風電到綠氫新賽道

日前，內蒙古自治區(qū)高效電氫轉換創(chuàng)新聯(lián)合體的科研人員正在對一種可批量制備的新型PEM（質子交換膜）電解水制氫低貴金屬催化劑進行科研攻關。通過這項研究，有望進一步實現(xiàn)PEM電解水規(guī)模化應用，降低制氫成本，推動氫能點位科技“突圍 ”，開辟從風電到綠氫的“新賽道”。

氫能產業(yè)是我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展重點。內蒙古作為國家重要的能源和戰(zhàn)略資源基地，風能資源極為豐富，對于實現(xiàn)風電到綠氫的工程應用，具有得天獨厚的優(yōu)勢。

“高均一性低銥催化劑的批量制備技術是制約我國在PEM 電解水制氫領域發(fā)展的關鍵技術，也是從實驗室高活性小批量催化劑走向商業(yè)化的必由之路。”項目負責人介紹說，目前，PEM制氫已形成了相對成熟和具有重要影響力的發(fā)展態(tài)勢，然而其大規(guī)模的應用卻因催化劑及膜電極單位成本高、制備規(guī)模小而受到限制。

為推動內蒙古氫能產業(yè)高質量發(fā)展，自治區(qū)科技廳在科技“突圍”工程中，將氫能作為重要點位，在低碳能源領域以“揭榜掛帥”方式啟動實施科技創(chuàng)新重大示范工程，通過“科技+產業(yè)”積極培育新賽道，實現(xiàn)可再生能源的高效消納和多渠道利用，促進PEM制氫關鍵材料及核心部件的自主化，為形成完備的氫能產業(yè)鏈提供科技支撐。其中，由內蒙古自治區(qū)高效電氫轉換創(chuàng)新聯(lián)合體成功揭榜的“寬功率波動適應性兆瓦級 PEM 電解水制氫裝備的開發(fā)及工程化示范應用”項目，通過技術攻關將重點突破低成本、高活性、高穩(wěn)定性陽極催化劑開發(fā)與批量化制備技術，新型聚合物成膜工藝優(yōu)化及其工程化制造技術，促進雙極板-擴散層一體化方案設計及電堆傳質與水熱管理能力提升，進而推動寬功率波動適應性兆瓦級PEM電解水制氫成套裝備的集成技術開發(fā)與應用，最終實現(xiàn)從風電到綠氫的工程化示范。

項目由內蒙古捷氫科技有限公司牽頭，聯(lián)合中國科學院過程工程研究所、山東賽克賽斯氫能源有限公司、深圳航天科技創(chuàng)新研究院、武漢理工大學、鄂爾多斯市華發(fā)能源有限責任公司等優(yōu)勢力量，開展產學研協(xié)同創(chuàng)新。聯(lián)合體成員間優(yōu)勢互補，在PEM制氫領域具備深厚的科研積累，主持、參與多項國家重點研發(fā)計劃及省部級科技項目，在PEM制氫領域牽頭及參與編寫多項國家標準和團體標準，為加強前沿技術攻關和驗證示范奠定了堅實的基礎。

項目負責人介紹，項目順利實施后，PEM 電解水制氫催化劑開發(fā)、新型聚合物膜制造、電解槽創(chuàng)新開發(fā)、裝備集成等一系列前沿科技成果，將助力新成品的規(guī)模化推廣與應用。其中，兆瓦級PEM電解水制氫裝備有望在工業(yè)、交通等領域的眾多氫應用場景中發(fā)揮重要作用。同時，為氫能產業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展注入強勁動力，推動清潔能源的廣泛運用和碳減排進程，助力內蒙古“碳達峰、碳中和”目標的實現(xiàn)。