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5月5日,由中國石化主辦的氫能應用現代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展推進(jìn)會(huì )暨專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì )成立大會(huì )在京召開(kāi)。中國石化石油化工科學(xué)研究院有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“石科院”)副院長(cháng)林偉在會(huì )上指出,發(fā)展氫能已經(jīng)成為全球主要經(jīng)濟體的重要能源策略之一,石科院在氫能產(chǎn)業(yè)鏈方面,聚焦于從工業(yè)脫碳、交通減碳、能源綠色和生活清潔四個(gè)方面加快升級轉化。
石科院在氫能源方面整體的目標是通過(guò)技術(shù)的開(kāi)發(fā),從關(guān)鍵核心技術(shù)、關(guān)鍵原材料、關(guān)鍵組件到工藝和成套技術(shù)打通全鏈條,在綠氫制備、燃料電池、固態(tài)儲氫和二氧化碳電催化制化學(xué)品等技術(shù)領(lǐng)域,為中國石化提供技術(shù)支撐,助力中國石化打造第一氫能公司。
電解水制氫技術(shù)方面,制約PEM電解水技術(shù)發(fā)展的最大瓶頸是貴金屬催化劑,特別是陽(yáng)極催化劑。依托石科院技術(shù)制備的催化劑在降低貴金屬含量的同時(shí),提高了電流密度,在大電流的情況下也具有良好的性能。
同時(shí),石科院開(kāi)發(fā)了兆瓦級電解槽,在工業(yè)系統里采用了最為嚴格的設計標準,采用多級安全的連鎖控制,并且采用智能云控制。燕山石化兆瓦級PEMWE制氫裝置成功投用,生產(chǎn)的氫氣符合“5個(gè)9”的標準,壓力達到3兆帕,性能安全可靠。在制氫領(lǐng)域,石科院還布局了甲醇分布式制氫和天然氣分布式制氫技術(shù)。
在燃料電池技術(shù)方面,石科院擅長(cháng)貴金屬催化劑和碳材料研究。鉑碳催化劑是石科院第一代燃料電池催化劑,第二代催化劑則是碳負載型貴金屬催化劑。他表示:“石科院在中石化催化劑公司實(shí)現了鉑碳催化劑的工業(yè)化生產(chǎn),整體產(chǎn)品質(zhì)量穩定可控?!?/p>
繼催化劑研發(fā)之后,石科院進(jìn)行了燃料電池膜電極的技術(shù)開(kāi)發(fā),通過(guò)數值模擬和仿真實(shí)驗驗證等方法,考察了一些關(guān)鍵材料和膜電極結構與反應性能的構效關(guān)系,從而設計了在輸水性、孔隙率以及活性中心呈梯度化分布的膜電極,并開(kāi)展膜電極產(chǎn)業(yè)化探索。
在儲氫技術(shù)方面,固態(tài)儲氫具有高儲氫體積密度、高安全、放氫壓力調控靈活等優(yōu)勢,此外,還可以與部分制氫和用氫場(chǎng)景耦合。石科院在儲氫領(lǐng)域主要集中于低溫儲氫材料的開(kāi)發(fā),比如鈦錳系列和稀土系列,既滿(mǎn)足燃料電池的要求,又能夠實(shí)現較低的熱量供給需求。
關(guān)于石科院在氫能方面的技術(shù)展望,林偉表示,從產(chǎn)業(yè)鏈的角度,氫能產(chǎn)業(yè)要發(fā)展,就要基于供氫和用氫平衡。供應端有分布式制氫和集中制氫兩種模式,在分布式制氫方面,石科院目前研發(fā)了PEM電解水制氫、分布式甲醇制氫和分布式天然氣制氫等技術(shù),在集中供氫方面則布局了PEM和堿水耦合集中制氫等技術(shù)。用氫端有工業(yè)用氫和發(fā)電用氫,包括合成氨、合成甲醇等煉化工藝,以及燃料電池發(fā)電等。在未來(lái),石科院將聚焦于固態(tài)儲氫、固定式發(fā)電等技術(shù)的研發(fā)與應用,通過(guò)多種技術(shù)模塊化組合實(shí)現多場(chǎng)景應用。