质子交换膜燃料电池膜电极材料及其制备技术

上海交通大学电化学能源材料研究小组在马紫峰教授带领下，多年来在质子交换膜燃料电池（PEMFC）关键材料，燃料电池电催化和燃料电池反应器领域取得一系列科研成果。     

质子交换膜燃料电池催化剂的准产业化

中国科学院理化技术研究所经过多年的努力,在燃料电池碳载铂催化剂的研制项目上,成功突破了批量生产催化剂时铂在载体上的小粒度（2～4nm）均匀分布和产品性能一致性两大技术难关;选用了IPC智能化先进的反应装置和自动控制,实现了碳载铂催化剂的准产业化规模;填补了国内催化剂的生产空白,该技术属于国内领先水平。     

高性能、长寿命车用燃料电池催化剂、膜电极技术

2006年本课题开展前，质子交换膜燃料电池（H2-PEMFC）贵金属催化剂的负载量达0.8～1.0mgPt/cm2 MEA，功率密度达0.7W/cm2MEA（0.68V，80℃，常压）。这意味着：1.1gPt/kW，相当于一个净功率75kW的汽车（燃料电池堆功率大约85kW）需要94克贵金属铂催化剂。膜电极（MEA）占燃料电池堆成本的84%，其中正负极占MEA的54%。从可以接受的商业化成本以及有限的铂资源角度考虑，仍然需开发高活性的电催化剂，以及改进电极结构，从而进一步降低贵金属Pt催化剂的负载量。本课题围绕高性能、长寿命车用燃料电池催化剂、膜电极关键技术，对催化剂担体制造技术、催化剂制备技术等方面进行研究，开发出了批量制备铂钯催化剂的生产工艺与技术规范。研究成果对开发具有自主知识产权的车用条件的长寿命电催化剂具有重要价值。     

全国产材料质子交换膜燃料电池发电机开发

质子交换膜燃料电池能将储存在氢燃料和氧气中的化学能在较低的温度下直接转化为电能,是一种新兴的清洁、高效发电技术,在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。我国的燃料电池技术在国家“十五”973和“十一五”863计划的支持下,取得了快速和卓有成效的发展,不仅在短时间内缩短了与发达国家在燃料电池集成应用示范方面的差距,而且还在燃料电池原材料的国产化及应用方面积蓄了优势。     

北京交通大学燃料电池研究成果

北京交通大学新能源与材料研究所（原化学研究所）多年从事燃料电池基础研究和关键材料研究，在燃料电池关键材料方面拥有一些自主知识产权的研究成果。     

混合动力系统电子控制单元

“燃料电池城市客车”是“十五”国家863电动汽车重大专项中的重大项目，整车控制系统是燃料电池城市客车动力系统的重要组成部分，是影响整车动力性、经济性、安全性和可靠性的关键。清华大学汽车工程系成立专门负责整车控制系统研究的团队。     

非铂催化剂的直接硼氢化钠燃料电池技术研究

燃料电池是一种能量密度和能量转换效率较高、无污染、易维护的能量转换装置，其发电技术被称之为继火力发电、水电和核电之后的第四代发电技术。目前，燃料电池已进入产业化的试用阶段，其中较接近商品化的是质子交换膜燃料电池（PEMFC），但是PEMFC普及应用中有一个根本问题尚未得到解决，即需要用贵金属铂作为催化剂。     

质子交换膜燃料电池分布式发电系统技术

质子交换膜燃料电池技术是21世纪人类利用氢能的最主要的关键技术之一,工况稳定、对体积重量要求低的分散式燃料电池发电系统,被认为会最先实现商业化,它可将烃类或醇类常规燃料高效清洁地转换为电能或热能,发电效率可达40%~50%,总能量利用率超过80%.     

氢能源在863燃料电池城市客车上的应用(上)

环境污染、全球变暖、能源短缺的压力,使传统的内燃机汽车在进入21世纪时面临前所未有的挑战,汽车制造商都努力尝试使用新能源来提高汽车的经济环保特性.各国政府及各大汽车制造商都纷纷投入巨资进行质子交换膜燃料电池(PEMFC)电动汽车的研究与开发.燃料电池汽车技术与传统汽车、纯电动汽车技术相比,具有以下优势[1].     

完全不使用贵金属催化剂的聚合物电解质燃料电池

近几十年,燃料电池技术经历了革命式发展,其中一个根本性改变是使用聚合物电解质代替电解质溶液,这使得电池尺寸变得更小而功率密度变得更大。目前,酸性聚合物电解质被广泛使用。尽管已取得很大成功,但基于酸性聚合物电解质的燃料电池严重依赖于贵金属催化剂（主要是金属铂）,这增加了成本,因而限制了燃料电池的广泛应用。本研究组设计出一种新型的聚合物电解质燃料电池,该电池使用氢氧根离子传导性聚合物——季铵化聚砜作为碱性聚合物电解质,采用镍和银分别作为阳极和阴极催化剂。在获得适合燃料电池应用的高性能碱性聚合电解质的基础上,通过对镍表面的电子结构进行可控调变,使其反应选择性大大提高,既保持了氢氧化催化活性又选择性地抑制了表面氧化钝化。     

2006年最佳发明(上)

美国《时代》公布了“2006年最佳发明”名单。这份名单包括运输、家庭、饮食与烹调、衣料、玩具、医药、安全、军事和光能利用类。运输类氢动力赛车若想购买一辆氢燃料电池作动力的Chevy车可能还需要等上几年。因为不愿再等待,上海的清能科技公司决定设计和生产一款氢燃料电池玩具车——氢动力赛车。这种15．24厘米长的玩具车能完成美国底特律汽车设计尚无法实现的动作。氢     

燃料电池汽车用高压供氢系统研发

由于氢燃料电池因其高效率和零排放等优点,被认为是21世纪理想的移动动力源。从上世纪90年代后期,在全球范围内掀起了燃料电池汽车的研发热潮。在这样的国际大背景下,我国于2001年设立电动汽车重大专项,其中燃料电池汽车及相关技术的研发是其重要的研究内容之一。对于燃料电池汽车而言,除了燃料电池、电机和电控等关键技术外,氢燃料的储存与供给则是其区别于一般电动车的特有技术。     

熔融碳酸盐燃料电池发电系统

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）的工作温度为650℃，属干高强燃料电池，适合用于分布式发电．美国的FCE公司已经开发出MCFC商业化产品。由于工作温度高，KMCFC内部可实现煤气、天然气、生物质合或气等的直接重整，     

车用质子交换膜燃料电池零度以下低温与反应气中杂质影响

中国科学院大连化学物理研究所是我国最早从事燃料电池基础研究、应用研究以及系统工程开发的科研机构，自上世纪70年代起就开始了在碱性燃料电池领域的研究，使我国继美国之后掌握了该项技术。90年代在中国工程院衣宝廉院士的带领下，在国内率先开展了质子交换膜燃料电池方面的研发，在燃料电池领域具有深厚的技术积累，拥有多项核心技术的自主知识主权。     

直接甲醇燃料电池研制——催化剂和替代燃料研究

南京师范大学和江苏双登科技集团、中国科学院长舂应用化学研究所合作承担了国家863计划直接甲醇燃料电池的研究和研制工作。南京师范大学燃料电池研究组在陆天虹研究员、唐亚文副教授的带领下主要从事燃料电池催化剂和替代燃料的研究工作，对影响燃料电池的阴阳极催化剂的各种结构因素和组成效应进行了系统研究。     

先进柴油机技术联合研究

柴油机广泛应用于汽车，工程机械、农机、船舶等移动式动力装置。我国每年消耗的石油中36％用于柴油机，柴油机排出的颗粒（PM）和氮氧化物（NOx）是我圜大气的主要污染源。因此开展现代高效、清洁和低噪声柴油机关键技术的研究对节约能源、资源和保护环境有重要的意义。     

华普自主创新新型混合动力轿车

上海华普汽车有限公司（以下简称“华普汽车”）成立于2000年，位于上海市金山区枫泾工业园区。自创办伊始．华普汽车就坚持自主创新、自主研发。相继推出了海域、海尚、海迅、海炫等多款具有上海文化特色的轿车。2005年，上海华普汽车有限公司分别与上海交通大学、同济大学分别合作完成了两轮混合动力轿车研发工作。     

水系流延制备平板式中温固体氧化物燃料电池的研究

燃料电池是继火电、水电、核电之后的第四代新型环保的发电方式,具有其它发电方式不可比拟的优越性.燃料电池中最有应用前景的是固体氧化物燃料电池(SOFC).近年来,世界各主要工业国在SOFC的关键材料、工艺过程和系统集成等方面的研究与开发取得了重大进展.     

管状陶瓷膜燃料电池

固体氧化物燃料电池（SOFC）是举世公认的高效、便捷和对环境友好的绿色能源装置。从上世纪70年代开始，已进行了数十年的研究与开发，国际范围内经历了几个起落和周期，国际知名的从事SOFC研制的公司，都已推出了自己的应用演示装置，形成了兆瓦级的年生产能力。特别是小、中型（1～25kW）分散式SOFC电／热联供能源呈现出广泛而极具开发价值的市场前景。目前发展阶段的SOFC，以电极支撑的薄膜化致密电解质膜为特征，低成本的陶瓷膜制造的应用，以及陶瓷膜反应器的结构优化，从而具有前所未有的高性能，可以更为确切地称之为“陶瓷膜燃料电池”（CMFC）。这种科学化称呼所涵盖的概念，不仅导致本课题的一系列成功与成果，也将有利于该能源技术的未来发展。     

智能环境友好型车辆新概念系统技术

随着现代社会发展,汽车保有量增长的同时,导致交通事故频发,能源消耗过度,环境污染严重等社会问题产生,应用高新技术解决上述问题已成为各国政府及社会各界的共识。将智能交通系统（ITS）及新能源汽车技术相结合,研究开发更加节能环保、更加安全、更加舒适的新一代汽车已引起国内外技术领域的极大重视。