内蒙古发布2025年科技“突围”工程氢能专项“揭榜挂帅”项目技术榜单
3月27日，内蒙古自治区科技厅发布《2025年自治区科技“突围”工程“揭榜挂帅”项目技术榜单》。
其中，氢能专项包括六个项目，分别为：“面向长途干线货运的车载换氢系统及重卡换氢换电综合补给站研究与示范”、“兆瓦级碱性-PEM混合离网制氢系统关键技术与示范”、“煤电机组掺氢降碳助燃关键技术与示范”、“绿氢的固态法储运及应用技术攻关与示范”、“宽温域燃料电池堆关键技术开发与应用”、“面向eVTOL的航空氢能源动力系统技术研究与验证”。
2025年科技“突围”工程氢能专项“揭榜挂帅”项目技术榜单
一、面向长途干线货运的车载换氢系统及重卡换氢换电综合补给站研究与示范
1.研究内容
研究开发面向长途干线货运的车载换氢系统及重卡换氢换电综合补给站；补给站采用新能源发电电解制氢，制氢系统直接与换氢站结合；研发高度集成化、超轻量化设计、全功能氢电能量包，满足车辆空间尺寸法规限制要求，使用高储氢密度储氢方案，车辆单次续航里程真正满足长途干线运输要求；补给站能够无人化值守，具有自动识别不同换氢氢电模块及换电电池、自动调度能力，满足换氢换电通用化；用户根据自身需求自主选择不同的能量单元；补给站具备离网运行与并网运行能力，可以与电网实现反向送电能力；建成一个示范性换氢换电一体化综合能源补给站。
2.考核指标
（1）换氢氢电模块尺寸车辆方向长宽高不大于1600×2550×2800mm，重量不超过2600kg；换氢氢电模块单次最大储氢量不低于70kg；换氢氢电模块更换次数寿命不小于10000次；换氢氢电模块满足换电安全标准中震动测试要求。
（2）换氢车辆在换氢换电综合补给站单次换氢时间不超过3.5分钟；换氢换电兼容底托能够兼容满足QC/T1201-2023标准的换电电池系统；换氢换电兼容底托重量不超过200公斤。
（3）完成一座换氢换电综合能源补给站建设，可满足不少于6台换电换氢重卡示范运营。
3.实施周期：3年
4.拟支持资金额度：自治区预计本级科技专项资金投入1000万元，企业自筹不低于2000万元。
二、兆瓦级碱性-PEM混合离网制氢系统关键技术与示范
1. 研究内容
宽功率运行范围的碱性-质子交换膜（PEM）混联制氢系统设计及优化技术研究；大标方高安全高效率高动态碱性电解槽及大标方低成本高性能PEM电解槽关键技术及样机研制；气液两相传输系统动态过程描述及快速精准调控技术研究；系统环境适应性和可靠性提升技术研究；系统集成与示范应用技术研究。
2.考核指标
（1）电解制氢系统：开发设计ALK+PEM的深度混联制氢系统，制氢模组规模≥4000标准立方米/小时，PEM制氢容量占比≥50%，开发下一代先进复合隔膜与先进电极，单片活性面积不小于25cm2，电流密度15000@4.6kw/Nm3，阳极贵金属Ir负载量小于0.5mg/cm2，小室槽压1.9V@85℃，系统（含辅机及变压器等）额定交流能耗≤4.6千瓦时/标准立方米，长时安全运行范围2.5%-110%，具备可再生能源全工况范围的跟随能力，全范围爬坡时间≤20秒，具备电解堆部分失效下运行能力。
（2）示范应用：推动可再生能源弱并网、离网制氢模式示范，项目建设规模≥4000标准立方米/小时，户外运行、冷启动时间≤30分钟，运行期间新能源电场出力波动性跟踪精度优于2%，技术标准≥3项。
3.实施周期：3年
4.拟支持资金额度：自治区预计本级科技专项资金投入1000万元，需要企业自筹不低于2000万元。
三、煤电机组掺氢降碳助燃关键技术与示范
1. 研究内容
建立氢煤多相燃料多场耦合燃烧机理与污染控制模型体系；研制两相多燃料自适应燃烧器等核心设备；研发煤电机组灵活调峰与可再生能源协同消纳技术；形成燃煤锅炉掺氢清洁燃烧成套解决方案；通过大容量机组工程实证，实现装备-技术-系统全链条集成创新。
2.考核指标
（1）燃煤掺氢降碳助燃关键装备及成套技术：研发燃煤掺氢燃烧器装备一套，氢燃烧额定热功率≥4.2MWth；锅炉内具备多个氢燃烧器，氢燃烧的负荷调节范围30%-100%；燃煤掺氢降碳助燃成套技术一项，满足在机组负荷≤15%时稳定燃烧。
（2）示范应用：可以在≥600MWe煤电机组完成掺氢降碳助燃技术示范，深度调峰工况最低负荷率≤15%，碳排放强度降低幅度≥15%，NOx排放≤50mg/m3，SO2排放≤35mg/m3，烟尘排放≤5mg/m3，形成技术标准≥3项。
3.实施周期：3年
4.拟支持资金额度：自治区预计本级科技专项资金投入1000万元，需要企业自筹不低于2000万元。
四、绿氢的固态法储运及应用技术攻关与示范
1. 研究内容
优化高容量储氢合金膨胀、热传导和氢扩散性能，研发满足大规模使用的储氢材料；采用“感应熔炼-热处理-机械破碎-气流磨制粉-压片”的工业化、非连续式工艺流程，建成镁储氢合金年产能千吨的生产线；设计大流量换热系统且实现储氢与换热分离，通过对温度和压力的调控实现系统氢气流量的精确控制；研发静电场辅助和合金吸氢自放热设备；开展吨级绿氢百公里级储运示范。设计和搭建日供氢能力为吨级的固态法氢气储放系统，实现绿氢的低压供应示范；同时利用企业工业余热，实现放氢过程中热能的高效管理。
2.考核指标
（1）研发氢气运载量大于400公斤、运输过程容器压力小于0.6MPa的运氢车，全部充氢时间小于30分钟，充氢过程在常温下进行；放氢过程利用废弃的工业余热，不需要额外加热。
（2）储氢质量密度大于5.7wt%、储氢体积密度大于50g/L、吸氢工作压力小于2MPa、1500次循环容量保持率大于80%；批量化制备能力大于1000吨/年。
（3）示范应用日供氢能力不小于1吨、氢气出口压力大于1个标准大气压、出口温度小于80度。
3.实施周期：3年
4.拟支持资金额度：自治区预计本级科技专项资金投入1000万元，需要企业自筹不低于2000万元。
五、宽温域燃料电池堆关键技术开发与应用
1. 研究内容
研究开发具备高温适应性的高性能质子交换膜；开发基于宽温域质子膜的高性能宽温域高稳定性燃料电池膜电极；形成宽温域燃料电池质子交换膜及膜电极高一致性批量制备工艺；基于高温、高压、低湿的工况要求，研究高性能宽温域电堆设计；研究高温高压条件下电堆密封技术；研究高效均匀传热传质流场形性协同设计与精密制造技术；研究电堆轻量化技术；基于高温工况下燃料电池寿命衰减机制，研究燃料电池电堆寿命提升技术；形成宽温域燃料电池电堆高速堆叠、精准对位、自动化装配技术；建立宽温域燃料电池电堆批量生产能力，并推动电堆产品的推广应用。
2.考核指标
（1）质子交换膜：在105℃、30% RH条件下质子传导率≥20 mS cm-1；机械/化学混合耐久性≥20000圈（依据GB/T 20042.5-2024测试标准）；
①膜电极：全尺寸膜电极在电堆运行工况性能≥1.4A/cm2@0.7V；0.6-0.95V电位循环性能下降≤20mV@30000圈（依据GB/T 20042.5-2024测试标准）；渗氢电流≤15mA/cm2@开路测试600h（依据GB/T 20042.5-2024测试标准）；在105℃运行温度、1.6A/cm2的电流密度下连续运行200小时，性能衰减≤5mV；
②燃料电池电堆：燃料电池电堆水出温度≥95℃；燃料电池电堆额定功率≥250kW；燃料电池电堆体积功率密度≥6.3kW/L；燃料电池电堆质量功率密度≥5.6kW/kg；燃料电池电堆发电效率≥53%；燃料电池电堆寿命≥30000h（实测2000h衰减≤4mV）。
（2）应用推广：示范场景≥2个；推广燃料电池电堆≥100台；建设一条宽温域燃料电池电堆中试线，年产能500台。
3.实施周期：3年
4.拟支持资金额度：自治区预计本级科技专项资金投入1000万元，需要企业自筹不低于2000万元。
六、面向eVTOL的航空氢能源动力系统技术研究与验证
1. 研究内容
研究航空高效率高功率密度氢燃料电池设计，突破高可靠燃料电池电堆工艺与集成；研究宽温压条件下航空燃料电池系统的附件设计与自适应控制；研究变海拔、变温度等复杂使用剖面下航空氢燃料电池动力系统的能量管理与智能控制，分析典型场景下的动力系统失效模式，提出动力系统硬件高安全冗余设计方案，开发状态监控与容错控制算法；研究航空大容量高密度储氢系统设计，研究航空轻量化可控液氢汽化换热系统及其氢气供给控制，研究航空液氢系统的状态监控与安全设计技术，研究航空液氢系统的测试评价技术；设计开发高密度、长寿命、可大规模化合成的MOF储氢材料，厘清MOF材料储放氢作用机制和氢气扩散机理，突破MOF材料溶胶-凝胶规模化合成与加工一体化技术；开展航空燃料电池散热构型对比分析，结合eVTOL飞机总体设计，研究高集成航空燃料电池散热系统结构设计方案，基于散热方案研究航空燃料电池多工况综合热管理方案；研发航空氢燃料电池能源动力系统综合集成技术，开展飞行测试与演示运行。
2.考核指标
（1）研制并交付航空燃料电池系统样机一套，兼顾高功率密度与高效率。燃料电池系统额定功率密度>1.5kW/kg，并在额定工作点实现不低于50%的系统氢电转化效率。
（2）在高海拔实际环境或等效模拟环境中测试燃料电池系统输出功率，对比0海拔性能，3000米海拔下，系统功率降额小于8%；燃料电池动力系统具有高的环境温度适应性，具备-40～50℃环境下运行的能力。
（3）针对航空动力系统长续航需求，开发基于液态储氢和MOF储氢的机载储氢系统，研制并交付高密度液氢储供系统一套，质量储氢密度大于30%，同时具备小于20%的低日蒸发率；研制并交付新型MOF储氢系统一套，在压力≤5MPa下，罐体体积储氢密度≥35g/L，且充/放氢循环3000次后，储氢量保持率≥90%。
3.实施周期：3年
4.拟支持资金额度：自治区预计本级科技专项资金投入1000万元，需要企业自筹不低于2000万元。
来源：内蒙古自治区科技厅
