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低碳技术服务中心
发布时间:2022-10-08
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一、中心介绍

低碳技术服务中心是天津中科先进技术研究院的重点业务部门之一,承担氢能相关方向的技术开发、资源整合、成果转化等多方面工作。该中心围绕氢能产业领域,建立质子交换膜燃料电池关键部件研发和产业化,开展氢能相关方向标准制定以及相关产品的检测认证,检测技术研发和检测设备研制。同时围绕电解水制氢/燃料电池领域,推动科研院所成果转化和产学研合作,充分发挥行业带头作用,建立先进的研发实验室,成立高水平研发团队,高效推动成果的产业化落地。

低碳中心的核心技术团队成员来自于知名高等院校,专业分布在催化、高分子材料、仿真模拟等方向。低碳中心主要技术人员长期从事氢能及燃料电池相关方向的研究工作,多次参与氢能领域国家重大专项,对清洁能源和低碳问题保持高度敏感,熟悉氢能生产利用的工业化过程,带领团队进行电解水制氢关键技术攻关和研发成果的产业转化。

二、重点工作

(1)氢燃料电池双极板超微流道设计

双极板流场设计对整个电堆的气场均匀性和水管理有重要的作用。合理的流场设计是质子交换膜燃料电池设计的重要部分。采用Fluent模拟软件,优化的超微流道比例,优化电化学效率和积水问题。保证流体分布、受力均匀以及压降要求等,实现电池层和整堆的流场高均匀性,从而提高电堆发电效率。

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图 不同双极板流场示意图

(2)低成本耐腐蚀性双极板涂层

金属双极板容易被PEMFC中的酸性环境中腐蚀,团队开发了一种新型的金属表面涂层工艺,选用非贵金属涂层材料,降低双极板成本。工艺简单,易于自动化生产,适用于规模化放大。耐腐蚀性好,提高PEMFC的耐久性。

(3)低成本电极催化剂

开发出低成本的电极催化剂,尤其是开发低铂或者无铂电极催化剂,改进目前用于氧还原反应和氢氧化反应的铂基催化剂,以满足燃料电池/质子交换膜电解槽规模化生产中铂金成本和商业应用的设计限制。

(4)电解水制氢系统

立足于中心现有的研发产品,团队与天津大学开展技术合作,共同推动高效电解水制氢系统的开发工作。计划在近期开发一套低电耗高效率的碱性电解水制氢系统,单位产品电耗达到国内先进水平。