英国UKRI支持动力电池及低碳氢能供应技术研发

作者: 2022-09-27 16:04 来源:
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5月,英国国家研究与创新署(UKRI宣布两项资助,支持创新动力电池和低碳氢能供应技术研发,以助力英国脱碳进程。

12500万英镑支持新型动力电池研发。523日,UKRI宣布启动“法拉第电池挑战赛”第5轮资助,投入2500万英镑(约合2.015亿元人民币)支持有望在未来10~15年进入汽车市场的先进动力电池技术[1],以推进英国汽车行业的电气化进程。本次资助将支持合作研发项目和可行性研究项目,两类项目的资助金额分别为50~1200万英镑和10~75万英镑,重点关注工艺改进、电池化学、电池组效率和新型设计理念等4个方面的研究。旨在实现5个方面的目标:具备高功率密度、高能量密度以及高安全性,实现高性能应用;开发低成本和低能量密度电池技术,对钴、镍等矿产的依赖度较低;可持续电池技术,包括提高资源效率、降低工艺的能量强度、提高可回收性等;增强和保护英国电池供应链;开发更高效和具有全球竞争力的制造工艺。

24400万英镑支持低碳氢能供应技术。519日,UKRI宣布“低碳氢能供应第2期竞赛”的招标结果[2],共计投入4400万英镑支持28个项目,以开发可靠的创新氢能供应或使能技术。这些项目可分为可行性研究项目和示范项目。

1)可行性研究项目。投入600万英镑支持23个可行性研究项目,涉及低碳制氢、零碳制氢、氢气储运、净零氢能供应解决方案等领域。

低碳制氢:将投入140万英镑,支持5个可行性研究项目,包括:基于热化学水分解和废物流利用的制氢新技术,实现分布式和灵活的低碳制氢;用于天然气/沼气现场制氢的微波驱动热解工艺,可减少超过97%的碳排放;集成碳捕集技术的化石燃料和生物基燃料增强型自热重整制氢工艺,其碳捕集率超过95%;模块化气化制氢装置,实现兆瓦级高效可靠生产低碳氢;利用高碳重质燃料油气化制氢,结合碳捕集技术实现超过90%的捕集率。

零碳制氢:将投入155万英镑,支持6个可行性研究项目,包括:基于高温电解和热化学分解水制氢的核能制氢热电联产系统,将针对小型模块化反应堆(SMR)和先进模块化反应堆(AMR)来设计;利用风能、太阳能等波动性可再生能源制氢并转化为氨的绿氨工厂;等离子体分解制氢的技术经济性分析;超高效低成本的集成电解制氢和合成氨模块化装置;利用增强型再循环气体反应器低成本制氢,通过多级热化学过程分解水来实现高效制绿氢;利用印刷电路板技术开发模块化、耐用电解槽。

氢气储运:将投入162万英镑,支持6个可行性研究项目,包括:分布式地下储氢、电力存储和季节性储热相结合的系统;可降低40%能耗的氢气液化技术;利用增强型再循环气体反应器技术低成本生产交通燃料;用于增强低温吸附储氢的金属有机框架材料;使用传统石油设施以液态有机氢载体形式储氢的可行性研究;低成本脱氢技术,可提供与液氢相当的储氢容量并避免蒸发损失。

净零氢能供应解决方案:将投入148万英镑,支持6个可行性研究项目,包括:核能热化学制氢系统,将基于先进模块化反应堆进行设计;基于液态有机氢载体的级联储氢罐系统,可显著减少储氢罐体积和成本;氢气供应链的零排放流量控制阀门;100兆瓦规模绿氢中心设计;利用天然气网络进行绿氢分配并用于交通运输部门的可行性研究;浮动式海上风电制绿氢的系统设计和集成。

2)示范项目。投入3800万英镑支持5创新氢能供应技术的示范项目,包括:吉瓦级电解制氢基地示范,将建造第四代5兆瓦级质子交换膜电解槽电堆并在吉瓦级工厂中进行部署和验证;示范全球首个将海上风电和零碳制氢集成的完全规模示范项目,电解槽将与在运营的97兆瓦海上风电场的风力涡轮机相集成,制氢设备包括了海水淡化、电解槽和辅助系统;示范利用海上浮动式风电生产吉瓦规模的绿氢,该系统为模块化设计,在浮动式风电平台上集成了海水淡化和电解设施;示范环境温度和压力下储氢的模块化固体储氢解决方案,可达到50~100/升的体积储氢密度;设计、建造和运营全球最大、最高效的氨制氢集成膜反应器,通过氨裂解装置实现200千克/天的氢气产量。    (岳芳)



[1] Delivering the future of electric vehicle battery technology. https://www.ukri.org/news/delivering-the-future-of-electric-vehicle-battery-technology/

[2] Low Carbon Hydrogen Supply 2 competition: successful projects. https://www.gov.uk/government/publications/low-carbon-hydrogen-supply-2-competition-successful-projects

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