科创中国
航空用小型化、轻量化高温质子交换膜燃料电池
成果类型：: 新品种
发布时间: 2023-11-02 14:17:40
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”航空制造产业科技服务团| 杨亮 | 2023-11-16 13:17:19
氢新科技致力于高温质子交换膜燃料电池小型化技术与产业化，采用独有的高温金属双极板技术和国际先进的高温膜电极量产工艺，大幅提升高温质子交换膜燃料电池的比功率，满足运载工具、应急备用电源等移动领域应用要求。高温质子交换膜燃料电池可大幅降低对氢气纯度的要求，通过可应用非纯氢的燃料电池端技术变革带动低成本氢储运技术的发展，为低成本氢能储运技术发展提供一个新的思路，同时可承接甲醇或其他绿色液态燃料储运用路线。同时，高温质子交换膜燃料电池可大幅简化水热管理系统，结合绿色、低碳液态燃料的低成本储运和高效应用优势，可实现让燃料电池技术真正的低成本应用。
1、高温质子交换膜燃料电池技术：通过高温质子交换膜燃料电池技术，可大幅提升燃料电池对于杂质气体的耐受性，实现航空煤油或柴油重整气体的直接应用，是该作品的另一个核心技术点。目前在国内与国际上，主流的燃料电池技术路线为低温质子交换膜燃料电池（LT-PEM）。低温质子交换膜燃料电池对氢气中的杂质气体极其敏感，致使氢在储运中也必须保持高纯度（>99.999%）才能用于低温质子交换膜燃料电池；严苛的纯度要求致使氢只能通过高压气氢或者超低温液氢储运，燃料供给的便捷性受到极大的限制。高温质子交换膜燃料电池通过底层技术体系的改变，能够让燃料电池运行在更高、更宽泛的温度区间（140-220℃），进而大幅度降低对氢气纯度的要求，拓宽了氢气来源的选择范围。高温质子交换膜燃料电池可直接应用通过航空煤油或柴油重整后的富氢气体，极大的提升了燃料供给的便捷性。
2、高温质子交换膜燃料电池技术小型化、轻量化技术：通过高温质子交换膜燃料电池核心器件创新，实现高温质子交换膜燃料电池小型化和轻量化，该创意产品采用国内独有的高温金属双极板技术，可使得高温质子交换膜燃料电池相对于传统技术体积缩小为原来的1/4。
航空用小型化、轻量化高温质子交换膜燃料电池下一代新型的航空用发动机。燃料电池与航空发动机/内燃机从底层技术逻辑上极其相似，两者均为能量转换装置，内部不含有任何能量，能量来源均来自外部的燃料箱。因此，燃料电池具备与现有的航空发动机/内燃机相同的比能量，适用于长途重载的航空飞行器领域，被视为可完美替代现有航空发动机/内燃机的解决方案。在未来航空飞行器装备中，智能化与电动化将会是发展的重要路径之一。直接输出电能的小型化高温质子交换膜燃料电池技术能够更好的承接未来航空飞行器电动化与智能化平台的搭建。一方面，相比于航空发动机/内燃机技术，燃料电池技术不受卡诺循环的限制，对燃料的利用效率更高；另一方面，小型化技术的高温质子交换膜燃料电池能够在直接应用航空煤油/柴油重整后的富氢气体的同时，以远低于航空发动机/柴油发动机的噪声下运行，提升了飞行器在复杂环境下的生存能力。除了作为动力系统外，该燃料电池也可直接用于飞行器内部电源和备用电源。
团队核心成员均来自国内外知名院校，具有丰富的技术、管理经验。团队负责人为李瑞宇，德国亚琛工业大学博士，具备十余年燃料电池研发经验；团队成员蔡云博士，德国亚琛工业大学博士，具备十余年燃料电池研发经验。团队成员还包含哈尔滨工业大学秦江教授，资深燃料重整与热控专家；加拿大工程院院士、电子科技大学教授杨军，智能制造专家，西北工业大学深圳研究院院长查钢强教授，材料与航空领域专家，山西煤化所研究员李南文教授，高温质子膜材料顶级专家。此外，团队还包含国际知名重整器与高温燃料电池专家顾问和多名工程经验丰富的硕士工程师。
氢新科技团队目前完成了3轮融资，募集资金用于该项成果的中试研发投入。目前已经团队正在进行中试研发线的建设，预计在今年内能够完成中试研发线建设并完成中试高温质子交换膜燃料电池量产。下一步预计完成量产线建设，达产年预计实现5个亿营收。
通过股权融资形式进行转化
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