新能源材料

法马通先进核燃料技术取得重要进展

美国核管会（NRC）已接受法国法马通公司提交的专题报告，涉及法马通制定的一套先进代码和方法。这套代码和方法适用于高丰度燃料（即铀—235丰度超过5%）的操作条件。法马通公司表示，这是向着制造高丰度和高燃耗的核燃料迈出的关键一步。

增加铀—235丰度和燃耗有助于提高核燃料利用率，并系统地提高核电厂的安全性和经济效益。法马通表示，致力于将具有经济效益的先进技术引入核燃料制造行业。

法马通的先进代码和方法可为运营商提供较大的运行裕量增益，如果结合法马通提供的高丰度和高燃耗燃料技术，则能够提高反应堆的运行灵活性。该专题报告旨在证明，法马通能够有效地模拟反应堆的行为，可以在使用高丰度和高燃耗的燃料的操作条件下对中子行为、热工水力工况、冷却剂损失事故（LOCA）影响以及热机械性能等进行评价。（中国核科技信息与经济研究院）

加拿大用3D打印技术开发核燃料

加拿大核实验室（CNL）表示，通过利用新的几何构造、新材料、新的燃料混合物，以及将其他材料嵌入核燃料本身的能力，3D打印技术为开发核燃料开辟了新途径。

2020年，CNL一直在开发一项将金属散热片嵌入到传统燃料芯块中的设计。这些散热片将有助于将热量从燃料内部传到燃料表面，并传到反应堆冷却剂。模拟结果表明，嵌入这些金属散热片后，核燃料的温度可以大幅降低。

随着建模工作的推进，研究团队计划2022年开始制造核燃料。CNL表示，尽管该项技术主要用于“坎杜”重水堆燃料，但也可推广至压水堆和沸水堆燃料研究。（中国核科技信息与经济研究院）

德国将为氢能项目提供100亿美元资金

德国政府近日表示，将为62个大型氢能项目提供100亿美元的资金。

德国经济部部长彼得·奥特梅尔表示，德国希望成为氢能技术的全球领导者，上述投资计划是使德国朝碳中和迈出的重要一步。通过使用氢能，德国每年可从炼钢和化工行业减少数百万吨的二氧化碳排放。德国能源部负责监督其中50个氢能项目，德国交通部将为交通领域的12个氢能项目提供资金，这些项目包括燃料电池系统和车辆的开发和制造，包括乘用车、卡车和公共车辆。（中国石化报）

宝马氢燃料电池车揭开面纱

宝马集团日前在欧洲公共道路开始BMW i Hydrogen NEXT氢燃料电池原型车的相关测试，对氢燃料电池驱动系统、底盘技术和电子电气系统进行真实环境下的全面测试。2022年，将基于现款BMW X5小规模生产BMW i Hydrogen NEXT车型，配备氢燃料电池驱动系统。车型的开发得益于宝马集团第五代eDrive电力驱动系统，利用创新技术进一步实现碳减排。

相关分析人士表示，氢燃料电池是未来新能源汽车发展的主要技术路线之一。值得重视的是，由于比纯电动和混动在理论上可能更加清洁和环保，有望在世界各国获得政府补贴，而且也能满足各国节能减排要求，在减少碳排放的同时，获得碳积分。现在全世界都非常重视氢燃料电池，宝马作为总部在德国的世界车企巨头，现在提前进行布局，战略是正确的，可以比其他欧洲车企有更多的技术积累。

目前，全球氢燃料电池汽车的研发主要集中在日本、韩国和中国，我国主要以上汽、广汽、长城等车企为主。（上海证券报）

我国科学家大幅提升

利用太阳能制氢效率

中国科学技术大学俞书宏院士团队基于窄带隙半导体材料，设计了一种具有近红外活性的晶格匹配的形貌异质结光阳极材料，所研制的异质结表现出优异的光电化学制氢性能。相关成果日前发表在《自然·通讯》上。

将太阳能直接转化为化学燃料提供了一种存储可再生能源的方法。然而，光电化学制氢的实际应用依然受阻于其低的能量转换效率。目前，越来越多的半导体可以作为光阳极材料。但是，这些半导体一般具有宽的带隙，这将他们的光谱吸收范围限制在紫外光区和可见光区。但是红外光占了太阳光能量的50%左右，所以，将材料的光谱吸收范围扩展至红外区有助于器件的效率大幅提升。

研究人员设计了一种具有晶格匹配的形貌异质结的三元合金基光阳极，该电极的光谱吸收范围扩展到了1100nm，其光电化学制氢的能量转换效率得以改善。晶格匹配的形貌异质结由于避免了晶格失配的影响而降低了界面缺陷的存在，有利于降低光生载流子的复合速率。实验证明，异质结的存在提高了光生载流子的分离效率，进而延长了载流子的寿命。因此，在近红外光下，该材料光阳极的IPCE和光电流密度均展现出了优异的性能。（科技日报）

武汉氢燃料电池催化剂取得突破，領先国际水平

日前，“质子交换膜燃料电池催化剂”项目作为科技成果转化落地项目正式签约。该项目由武汉众宇动力系统科技有限公司与华中科技大学共同发起，围绕燃料电池核心技术领域开展产学研用合作、探索开发新型燃料电池催化剂，提高催化剂的性能，降低成本并进行商业化应用。

目前，比较常见的是质子交换膜氢燃料电池，通过电化学反应直接将化学能转化为电能，在这个过程中，目前普遍采用铂合金催化剂来促进这个化学反应过程。而铂的储量十分有限，价格昂贵，同时当前普遍采用的催化剂生产工艺十分复杂，不同批次的产品稳定性也参差不齐，不利于大规模生产，且在生产过程中因使用有毒的有机物质导致有污染物排放，不利于环保。

众宇品牌负责人介绍，2020年，武汉众宇携手华中科技大学材料科学与工程学院李箐教授团队，共建“华中科技大学—众宇动力氢燃料电池技术中心”，致力于新型高性能催化剂的研发与产业化，在减少铂使用量、降低成本的基础上提升其稳定性和耐久性。

经过一年多的技术攻关，项目团队研发出一种新型高性能（阴极氧气还原反应）催化剂，不仅大大降低铂的使用量，成本大幅降低，同时催化剂的稳定性和耐久性大幅提升——衡量催化剂最关键的一个指标：质量活性比达到0.44A/mg，高于美国能源部的标准。该项技术解决了质子交换膜燃料电池催化剂的核心技术难题，对催化剂的产业化打下了坚实的基础，领先于国际水平。（长江日报）

福建物构所钙钛矿太阳能电池研究获进展

缺陷钝化是提升钙钛矿太阳能电池光电转换效率与稳定性的有效方法。路易斯碱是钙钛矿太阳能电池常用的钝化添加剂之一，被定义具有C=O、S=O、P=O、-CN等吸电子官能团的有机小分子，是给予外界电子的电子对供体。在传统的路易斯碱上添加质子官能团（-OH、-NH等）的分子显示出比纯路易斯碱更高效的钝化效果，但其详细的作用机理尚未被研究与证明。理论计算证明，表面活性氧（超氧离子O2-）对钙钛矿薄膜与器件的稳定性造成损害，而目前几乎没有针对预防超氧降解钙钛矿过程的钝化分子的相关实验研究。

中国科学院福建物质结构研究所功能纳米结构设计与组装/福建省纳米材料重点实验室研究员高鹏将路易斯碱官能团与质子官能团于聚芳香共轭分子上进行组合，得到纯路易斯碱体系分子9CN-PMI与路易斯碱/质子体系分子4OH-NMI，并将其引入到钙钛矿前驱体溶液中，制备出钝化之后的钙钛矿薄膜与器件。对2种不同类型分子的表征对比显示，具有路易斯碱/聚芳香共轭/质子结构的分子4OH-NMI可起到更优异的化学钝化作用，其所拥有的C=O/-OH官能团体系能够有效钝化正负电荷缺陷与铅团簇，钝化剂的-OH可以通过氢键与I-相互作用，从而促进C=O基团与反位Pb2+缺陷的相互结合，使钝化效果最大化。理论计算与稳定性测试证明，4OH-NMI具有更加显著的能带钝化（Energeticpassivation）作用，即钝化分子产生良性的中间能隙态，该能隙态位于氧气产生的电子陷阱态之上，能够抢在氧气之前捕获钙钛矿上的光激发电子，避免超氧离子的形成，进而提高钙钛矿器件的稳定性。此外，研究还发现，4OH-NMI与9CN-PMI的加入可以提高钙钛矿前驱体溶液的粘度，从而显著增加钙钛矿膜的厚度以实现更高的光收集效率。4OH-NMI钝化后的钙钛矿电池效率达23.7%，且表现出优异的稳定性。（福建物质结构研究所）

超1/3的央企已布局氢能全产业链

国新办就2021年上半年中央企业经济运行情况举行新闻发布会。国务院国资委秘书长、新闻发言人彭华岗表示，超过1/3的中央企业已经在制定包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局，取得了一批技术研发和示范应用的成果。

彭华岗介绍，对于碳达峰、碳中和行动，国资委高度重视，正在积极研究制定有关意见和方案，推动中央企业更好地在碳达峰、碳中和行動中发挥作用。同时，国资委稳步推进能源结构优化，指导中央企业严格控制化石能源的消费，积极发展非化石能源，因地制宜地开发水能，加快发展风电、光伏发电，积极有序发展核电，构建以新能源为主体的新型电力系统，统筹推动氢能的“制运储用”全链条发展。

彭华岗表示，国资委正在组织中央企业加强低碳零碳负碳的科技攻关，引领带动绿色低碳技术的突破。在央企的一些项目中，已在布局风电、核电、氢能、新能源汽车等绿色低碳技术装备攻关任务，加大力度推进智能电网、储能、氢能、碳捕集等技术研发应用。（中国能源报）

中关村（房山）氢能产业园正式获批

近日，中关村（房山）氢能产业园正式获得中关村国家自主示范区领导小组办公室批复，助力新材料基地构建氢能特色产业生态系统。

中关村（房山）氢能产业园在中关村管委会的大力支持下，以新材料产业基地为核心，以北京环宇京辉京城气体科技有限公司为主要载体，打造国内有影响力的氢能产业特色园区。目前，氢能产业园已编制完成氢能产业发展规划，初步明确了中关村氢能特色产业园的建设思路、规划布局等，将依托燕山石化丰富的工业副产氢资源和环宇京辉制、储、运氢的技术实力、运输能力和安全管理经验，打造集制氢、储氢、运氢、加氢全产业链的氢能供应体系，建设完善加氢站等基础设施，推动燃料电池汽车在文旅、公交、物流等领域示范运行，打造京津冀区域优质优价氢能保供基地、国内领先的燃料电池汽车示范区以及国内重要的氢能与燃料电池汽车产业基地。（中国能源报）

上海提升太阳能电池设备工艺技术开发水平和研制能力

上海印发《上海市战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》。规划提出，提升新型高效晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池设备工艺技术开发水平和研制能力。加快发展大型风力发电装备及其关键零部件，突破提升10MW和15MW大型直驱海上风机技术，提升大功率风机整机制造能力。推进第三代核电成套装备推广应用，做好第四代核电技术储备，钍基熔盐堆实验研发达到国际领先水平。开发支持新能源接入的核心器件，发展新型电网技术。推进超导电缆系统工程应用。突破大规模储能电池等储能装置在电网侧及用户侧的应用。（上海市人民政府）

广州黄埔大力发展

氢能产业集群

广州市黄埔区、广州开发区日前宣布出台“氢能10条”2.0版，希望吸引更多国内外氢能领域头部企业落户，对氢燃料电池产业链进一步补链强链，形成以大企业为重点、相关配套企业聚集发展的氢能产业集群。黄埔区发展和改革局相关负责人表示，力争到2025年，全区实现“三个5”的目标：5000辆氢燃料电池汽车示范应用、500亿元氢能产业规模、50万t碳排放减排量。（人民日报）

国内首个站内天然气制氢加氢一体站在佛山试运行

佛燃能源集团股份有限公司（以下简称“佛燃能源”）投资建设的南庄制氢加氢加气一体化站（以下简称“南庄站”）启动试运行。南庄站是国内首个站内天然气制氢加氢一体站，日制氢加氢能力达到1100kg，可满足公交车100车次或物流车150车次的加氢需求。

据悉，南庄站站内天然气制氢能力为500标准m3/h，电解水制氢能力为50标方/小时，日制氢加氢能力达到1100kg，可满足公交车100车次或物流车150车次的加氢需求，站内撬装式天然气制氢装置已具备生产纯度超99.999%的氢气的条件。南庄站安装的屋顶光伏发电系统装机容量达230kW，年发电量24万kWh，可通过电解水工艺生产5 000kg绿氢。（广州日报）