A1.1B2型高性能储氢合金材料及1KW以下功率PEMFC氢源固体储氢系统

主要技术内容： 本项目属于新能源新材料领域。本项目利用储氢合金材料具有的可逆吸放氢特性，研制出A1.1B2型过化学计量的高性能储氢合金材料和2款不同形状及不同储氢容量（500NL和1000NL）的金属氢化物储氢罐（固体储氢系统），旨在为小功率（≤1000W）质子交换膜燃料电池（PEMFC）提供高纯度（≥99.999%）、高流量（3~12 NL/min）、安全、可靠、稳定的氢气供应，从而有助于1000W及以下小功率质子交换膜燃料电池效率和寿命的提高。

主要包括如下两部分内容： 1）研制储氢量大（接近2.0wt%）、吸放氢动力学性能优异、易活化（活化次数小于3次）、使用条件温和（常温常压下使用）的A1.1B2型高性能储氢合金材料； 2）设计出容量为500NL和1000NL（NL：标准升，是指氢气在常温常压下的体积）的2款不同形状设计的金属氢化物固体储氢罐作为PEMFC的氢源，放氢速率和氢气纯度完全满足1000W及以下小功率PEMFC的氢气供应要求。技术和经济指标均超过了国内外同类产品，达到国际先进水平。

授权专利情况： 目前授权发明专利2项。

技术经济指标： 本项目研制出的储氢合金材料最大重量储氢量达到2.0wt%，0℃的放氢压力大于1个大气压，可在常温常压下充氢、放氢，使用条件温和，使用温度范围宽（0℃ ~ +80℃），远优于目前国内外普遍采用的其他类型储氢合金材料。且由于采用了廉价的（Vfe）炉料代替价格昂贵的纯V金属，大大降低了储氢合金的成本。

本项目研制的金属氢化物储氢罐释放出来的氢气纯度超过99.9996%，杂质含量极少（小于4ppm），大大减少了对质子交换膜燃料电池起毒化作用的CO（均小于1ppm）和SO2（含量极微以至检测不出来）等杂质气体的含量，可以有效地满足燃料电池对氢气纯度的要求；在常温下的放氢速度为3~12NL/min，可以满足1000W及以下小功率质子交换膜燃料电池的正常使用时对氢气流速和纯度的要求；储氢罐的制造成本是国内外同类产品的五分之一甚至更低。

应用推广及效益情况： 本项目研发的高性能储氢合金材料和多款不同储氢量的储氢罐已被上海攀业氢能源科技有限公司采用，用于小功率质子交换膜燃料电池的氢气供应上，完全满足了500W及以下小功率质子交换膜燃料电池对氢气纯度和流量的使用要求。

上海攀业氢能源科技有限公司利用本项目研发的500NL储氢罐为氢源，为该公司自主研发并生产的300W质子交换膜燃料电池电动自行车供氢，已出口西班牙、美国、德国、日本、英国及冰岛等国家，并有21辆行驶在2008年西班牙萨拉戈萨世博会现场，受到了外国客商的赞誉，2010年上海世博会场馆外运行30余辆；另外，该公司还将本项目研发的500NL和1000NL储氢罐作为氢源用于由1000W以下功率的PEMFC做电源的应急备用电源和教学用具上，90%出口到欧美日本等国家，2008~2012这5年总共取得了500余万元的新增直接经济效益，其中2010年以来的近3年产生210余万元的直接经济效益，并产生上千万元的间接经济效益；为国家赢得了赞誉，具有良好的社会经济效益。

总之，本项目提供了一种高纯、流量稳定的氢气供给技术，解决了小功率PEMFC供氢系统（氢源）的关键和瓶颈问题，将推动其走向实际应用。

主要技术内容：本项目属于新能源新材料领域；利用储氢合金材料具有的可逆吸放氢特性，研制出A1.1B2型过化学计量的高性能储氢合金材料和2款不同形状和不同储氢容量（500NL和1000NL）的金属氢化物储氢罐（固体储氢系统），以便为小功率（≤1000W）质子交换膜燃料电池（PEMFC）提供高纯度（≥99.999%）、高流量（3~12 NL/min）、安全、可靠、稳定的氢气供应，从而有助于1000W及以下小功率质子交换膜燃料电池效率和寿命的提高。主要包括如下两部分内容；1）研制储氢量大（接近2.0wt%）、吸放氢动力学性能优异、易活化（活化次数小于3次）、使用条件温和（常温常压下使用）的A1.1B2型高性能储氢合金材料；2）设计出容量为500NL和1000NL (NL：标准升，是指氢气在常温常压下的体积) 的2款不同形状设计的金属氢化物固体储氢罐作为PEMFC的氢源，放氢速率和氢气纯度完全满足1000W及以下小功率PEMFC的氢气供应要求，技术和经济指标均超过了国内外同类产品，达到国际先进水平。授权专利情况：目前授权发明专利2项。技术经济指标： 本项目研制出的储氢合金材料最大重量储氢量达到2.0wt%，0℃的放氢压力大于1个大气压，可在常温常压下充氢、放氢，使用条件温和，使用温度范围宽（0℃ ~ +80℃），远优于目前国内外普遍采用的其他类型储氢合金材料。且由于采用了廉价的（Vfe）炉料代替价格昂贵的纯V金属，大大降低了储氢合金的成本。本项目研制的金属氢化物储氢罐释放出来的氢气纯度超过99.9996%，杂质含量极少（小于4ppm），大大减少了对质子交换膜燃料电池起毒化作用的CO（均小于1ppm）和SO2（含量极微以至检测不出来）等杂质气体的含量，可以有效地满足燃料电池对氢气纯度的要求；在常温下的放氢速度为3~12NL/min，可以满足1000W及以下小功率质子交换膜燃料电池的正常使用时对氢气流速和纯度的要求；储氢罐的制造成本是国内外同类产品的五分之一甚至更低。应用推广及效益情况：本项目研发的高性能储氢合金材料和多款不同储氢量的储氢罐已被上海攀业氢能源科技有限公司采用，用于小功率质子交换膜燃料电池的氢气供应上，完全满足了500W及以下小功率质子交换膜燃料电池对氢气纯度和流量的使用要求。上海攀业氢能源科技有限公司利用本项目研发的500NL储氢罐为氢源，为该公司自主研发并生产的300W质子交换膜燃料电池电动自行车供氢，已出口西班牙、美国、德国、日本、英国及冰岛等国家，并有21辆行驶在2008年西班牙萨拉戈萨世博会现场，受到了外国客商的赞誉，2010年上海世博会场馆外运行30余辆；另外，该公司还将本项目研发的500NL和1000NL储氢罐作为氢源用于由1000W以下功率的PEMFC做电源的应急备用电源和教学用具上，90%出口到欧美日本等国家，2008~2012这5年总共取得了500余万元的新增直接经济效益，其中2010年以来的近3年产生210余万元的直接经济效益，并产生上千万元的间接经济效益；为国家赢得了赞誉，具有良好的社会经济效益。总之，本项目提供了一种高纯、流量稳定的氢气供给技术，解决了小功率PEMFC供氢系统（氢源）的关键和瓶颈问题，将推动其走向实际应用。