OFweek氫能網(wǎng)訊：隨著全球“氫經(jīng)濟(jì)”概念的不斷深化，氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉�，是人類的�?zhàn)略能源發(fā)展方向。

氫能和燃料電池技術(shù)的快速發(fā)展為能源動(dòng)力的變革以及“氫經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展成熟帶來重大契機(jī)。

從1839英國(guó)物理學(xué)家威廉·葛洛夫制作了首個(gè)燃料電池，氫能和燃料電池的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)走過了179年的歷史，氫能和燃料電池技術(shù)不斷升級(jí)。

但站在氫能大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的前夜，提高制氫效率、廉價(jià)制氫、安全儲(chǔ)運(yùn)氫氣、燃料電池關(guān)鍵零部件的穩(wěn)定性、耐久性提升等仍是行業(yè)必須攻克的關(guān)鍵問題。

2018年氫能技也緊緊圍繞“降本提效”這一核心，取得了一系列令人振奮的成果。OFweek氫能網(wǎng)整理了2018年氫能十大技術(shù)成果（排名不分先后），以供行業(yè)讀者參考。

1、新源動(dòng)力燃料電池突破5000小時(shí)耐久性驗(yàn)證

2018年3月，中科院大連化物所對(duì)外發(fā)布消息稱，其持股企業(yè)新源動(dòng)力開發(fā)的HYMOD－300型車用燃料電池電堆模塊，經(jīng)壽命測(cè)試和整車應(yīng)用驗(yàn)證，突破了車用燃料電池5000小時(shí)的耐久性難關(guān)。

技術(shù)突破：該產(chǎn)品是中國(guó)首例自主研發(fā)，且耐久性超越5000小時(shí)的燃料電池產(chǎn)品。據(jù)稱，該產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了電堆－10℃環(huán)境下的低溫啟動(dòng)，以及－40℃下的儲(chǔ)存。

商業(yè)化進(jìn)展：現(xiàn)已成功應(yīng)用于榮威750燃料電池轎車、上汽大通FCV80等車型。

2、武漢喜瑪拉雅光電燃料電池催化劑國(guó)產(chǎn)化取得重大突破

2018年3月，武漢喜瑪拉雅光電對(duì)外宣稱，自主研發(fā)的燃料電池Pt／C催化劑量產(chǎn)技術(shù)已取得重大突破，打破了氫燃料電池核心材料長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的局面。

技術(shù)突破：喜馬拉雅光電催化劑產(chǎn)能達(dá)到1200g／天規(guī)模（滿足40臺(tái)36kw燃料電池電堆使用），并具備多類型催化劑產(chǎn)品大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)條件；通過采用連續(xù)合成工藝，其催化劑產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)可控制在±1％以內(nèi)；采用優(yōu)化載體處理工藝，載體循環(huán)壽命達(dá)到國(guó)際商用同等催化劑的5倍以上等。

商業(yè)化進(jìn)展：已應(yīng)用在中科院、高校和多家燃料電池公司的燃料電池電堆中，市場(chǎng)反應(yīng)良好。

3、CSIRO開發(fā)“氫－氨”轉(zhuǎn)換技術(shù)

2018年8月，澳大利亞聯(lián)邦科工研究組織（CSIRO）開發(fā)出一套基于金屬薄膜的“氫－氨”轉(zhuǎn)換新技術(shù)。

技術(shù)突破：新系統(tǒng)以化學(xué)的形式，借助“膜反應(yīng)器”技術(shù)，將氫能以氨氣的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，有望解決氫燃料電池技術(shù)低儲(chǔ)能密度，易燃和難以運(yùn)輸?shù)娜毕荨?/p>

商業(yè)化應(yīng)用：目前首批應(yīng)用CSIRO“氫－氨”轉(zhuǎn)換新技術(shù)改造的氫燃料電池汽車 豐田Mirai和現(xiàn)代Nexo成功進(jìn)行了路測(cè)，豐田和現(xiàn)代都對(duì)該技術(shù)給予了厚望，并且向技術(shù)團(tuán)隊(duì)投資。

4、日本開發(fā)耐久性提高5倍的燃料電池電解質(zhì)薄膜

2018年9月，日本內(nèi)閣府、日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)（JST）和旭硝子公司聯(lián)合公告稱，已開發(fā)出機(jī)械耐久性（干濕循環(huán)耐久性）是傳統(tǒng)產(chǎn)品5倍的電解質(zhì)薄膜。

技術(shù)突破：新產(chǎn)品使用了AGC的氟碳聚合物技術(shù)及大學(xué)擅長(zhǎng)的膜結(jié)構(gòu)分析和模擬技術(shù)，厚度僅5μm，是常規(guī)產(chǎn)品膜厚度的五分之一，預(yù)計(jì)燃料電池堆的尺寸將減少30％，同時(shí)可以提高燃料電池電力輸出。

商業(yè)化應(yīng)用：該研發(fā)產(chǎn)品將在未來幾年內(nèi)進(jìn)行流程開發(fā)和系統(tǒng)驗(yàn)證，進(jìn)而推向市場(chǎng)。

5、布朗大學(xué)開發(fā)高耐久燃料電池催化劑

2018年10月，美國(guó)布朗大學(xué)官網(wǎng)消息稱，校內(nèi)研究人員開發(fā)出一種新型合金催化劑，既能在燃料電池測(cè)試中保持良好的反應(yīng)性和耐用性，又能減少鉑的使用。

技術(shù)突破：為解決燃料電池內(nèi)部，催化劑非貴金屬部分易被氧化并迅速浸出的情況，新產(chǎn)品將鉑原子的外殼與其核心中有序的鉑和鈷原子層結(jié)合，有序的原子層有助于收緊外殼并保護(hù)鈷，這使得催化劑更具反應(yīng)性和耐用性。

測(cè)試結(jié)果顯示，新催化劑具有0．56安培／毫克的初始活性和30000循環(huán)0．45安培的活性，超過了美國(guó)能源部（DOE）2020年的目標(biāo)。

商業(yè)化進(jìn)展：已申請(qǐng)臨時(shí)專利，將繼續(xù)開發(fā)和改進(jìn)該催化劑產(chǎn)品。

6、德國(guó)液體有機(jī)氫載體獲德國(guó)總統(tǒng)科技創(chuàng)新獎(jiǎng)

2018年10月，LOHC技術(shù)（液體有機(jī)氫載體）的聯(lián)合開發(fā)者被授予2018年德國(guó)總統(tǒng)科技創(chuàng)新獎(jiǎng)“Deutscher Zukunftspreis”。

技術(shù)突破：該儲(chǔ)氫技術(shù)把氫氣與非爆炸性和無毒的載體液體結(jié)合，并在需要時(shí)再次釋放氫氣。因此，Hydrogenious Technologies的專利技術(shù)可以高效，安全地儲(chǔ)存氫氣。在LOHC中，氫氣可以在傳統(tǒng)的燃料基礎(chǔ)設(shè)施中運(yùn)輸，并且適用于長(zhǎng)距離全球運(yùn)輸。

商業(yè)化進(jìn)展：該技術(shù)目前已可以應(yīng)用于市場(chǎng)。

7、MAN Cryo開發(fā)船用液氫燃料系統(tǒng)

2018年12月，MAN Cryo與挪威的Fjord1和Multi Maritime緊密合作，開發(fā)了液化氫的船用燃?xì)庀到y(tǒng)。

技術(shù)突破：Multi Maritime的Fjord1氫氣罐設(shè)計(jì)，包括完全集成的MAN Cryo  － 氫燃料氣體系統(tǒng)，已獲得DNV－GL船級(jí)社初步批準(zhǔn)（AIP）。該獎(jiǎng)項(xiàng)的重要性在于該系統(tǒng)是全球首個(gè)獲得此類批準(zhǔn)的海洋系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

該系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，可輕松適應(yīng)不同的運(yùn)輸類型，尺寸和條件。該設(shè)計(jì)適用于甲板上下甲板應(yīng)用，為船舶設(shè)計(jì)人員提供了靈活性，可以在效率，貨物或乘客空間方面優(yōu)化設(shè)計(jì)。

商業(yè)化進(jìn)展：正在挪威進(jìn)行商業(yè)化推廣嘗試。

8、伯克利使用MOF創(chuàng)造了儲(chǔ)氫新紀(jì)錄

2018年12月，由加州大學(xué)伯克利分校和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組利用金屬有機(jī)框架（MOFs）創(chuàng)造了正常運(yùn)行條件下儲(chǔ)氫能力的新紀(jì)錄。

技術(shù)突破：通過測(cè)試四種不同化合物——兩種含鎳和兩種含鈷作為配位金屬，研究人員發(fā)現(xiàn)MOF稱為Ni2（m－dobdc）在一系列壓力和溫度下顯示出最高的儲(chǔ)氫能力。

在環(huán)境溫度和比現(xiàn)有氫氣車輛低得多的油箱壓力下，Ni2（m－dobdc）創(chuàng)造了每升MOF晶體11．9克燃料的儲(chǔ)氫能力的新記錄。在相同條件下，MOF具有比壓縮氫氣顯著更大的存儲(chǔ)容量。

商業(yè)化進(jìn)展：尚處于繼續(xù)研發(fā)階段。

9、中科大研制出高性能低成本的電解“水制氫”催化劑

2018年12月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏教授團(tuán)隊(duì)和高敏銳教授團(tuán)隊(duì)合作，研制出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑，展現(xiàn)出工業(yè)級(jí)的優(yōu)異電解水制氫潛能。

技術(shù)突破：研究人員通過采用電化學(xué)沉積和固相磷化兩步反應(yīng)，設(shè)計(jì)并成功制備了鎳摻雜的磷化鈷三元納米片電催化劑，該催化劑產(chǎn)品在中性條件下，同時(shí)展現(xiàn)出優(yōu)異的水還原和氧化電催化活性和穩(wěn)定性。

實(shí)驗(yàn)人員將這種三元材料作為中性水全分解電解池的陰極和陽(yáng)極，發(fā)現(xiàn)其性能優(yōu)于以商業(yè)貴金屬材料作為電極制備的電解池，展現(xiàn)出工業(yè)級(jí)電解水制氫的潛能，為發(fā)展廉價(jià)三元過渡金屬磷化物作為電極，用于中性水電解制氫提供了新的思路。

商業(yè)化進(jìn)展：具有潛在的商業(yè)應(yīng)用前景，仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。

10、美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室新型燃料電池催化劑鉑用量減少75％

2018年12月，美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員在《科學(xué)》雜志發(fā)表文章稱，已研發(fā)出新型燃料電池催化劑，該產(chǎn)品僅使用目前技術(shù)約25％的鉑用量，仍然保持了全部金屬供應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)的活性和穩(wěn)定性。

技術(shù)突破：為減少反應(yīng)過程所需鉑金量，研究人員首先調(diào)整了金屬形狀，使幾層純鉑原子覆蓋鈷鉑合金納米粒子核心，使用鉑－鈷核殼合金制造更多催化活性顆粒，擴(kuò)散到催化劑表面。

當(dāng)燃料電池需要增加電流時(shí)，研究人員通過生產(chǎn)具有催化活性的無鉑族金屬基板提高效率，通過作為前體支持鈷－鉑合金納米粒子，使團(tuán)隊(duì)能夠制備鈷－氮－碳復(fù)合基板。在該基質(zhì)中，自身能夠斷裂氧鍵并與鉑共同起到協(xié)同作用的催化活性中心，均勻地分布在鉑－鈷顆粒附近。

通過加熱含鈷金屬－有機(jī)骨架，使一些鈷與有機(jī)物相互作用并形成不含PGM的基質(zhì)。同時(shí)，剩余的鈷原子被還原成良好分散并遍及基底的小金屬簇，隨后加入鉑并將混合物退火以形成鉑－鈷核－殼顆粒，被無PGM的活性位點(diǎn)包圍。隨著活性的提高，新催化劑的耐久性優(yōu)于任何一種組分。

商業(yè)化進(jìn)展：將進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)、改進(jìn)。