科创中国

本项目首先实现了碳载体的批量制备，后通过温和、易于放大的工艺，制备了活性和稳定性均优于商业Pt/C（Johnson Matthey）的催化剂产品。该产品可应用于质子交换膜燃料电池、电解水、工业加氢等领域，具有自主知识产权，有效打破国际垄断控制，解决国内Pt/C工业化生产规模小、“卡脖子”等问题，为我国铂基催化剂工业带来新的活力，同时也将推动PEM燃料电池在我国的工业化进程，助力“双碳”目标的实现。

质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells, PEMFCS）是氢能高效利用的重要途经，原理就是氢与氧结合生成水，同时将化学能转化为电能和热能，该过程不受卡诺循环效应的限制，理论效率可达90%以上，而且是碳零排放的过程，已然成为当前最具发展前景的新能源技术之一。自“十四五”新能源汽车重大科技专项启动以来，在国家的推动下，燃料电池技术取得了一定的进展，但关键材料（例如，Pt/C催化剂）对外依赖度高，产业化水平滞后，总体技术水平落后于美、日、韩等国家，严重限制了国内燃料电池商业化的推广进程。

随着燃料电池技术的不断成熟，相关产品已经逐步进入商业化的应用阶段，在交通领域逐步应用于汽车、船舶、轨道交通等。截止到2020年我国累计销售氢燃料电池车3896辆，尽管在成本、耐久性等方面仍然存在短板，但整体水平已逐步与国际接轨。具体而言，PEM燃料电池随着终端应用的逐步推广，膜电极、双极板、质子交换膜等已初具国产的能力，但生产规模较小，在“双碳”的目标下燃料电池在我国发展前景十分广阔，因此高品质的Pt/C催化剂也势必具有广阔的市场前景。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称“青岛能源所”） 是由中国科学院、山东省人民政府、青岛市人民政府于 2006 年 7 月 启动筹建，2009 年 11 月 30 日通过共建三方验收并纳入中国科学院 “知识创新工程”管理序列的国立科研机构。2019 年 6 月 17 日，山东 省、中科院、青岛市三方签署协议以青岛能源所为依托单位，共同筹 建山东能源研究院，支撑国家能源创新体系建设，提升山东省能源科 技创新能力，服务能源产业新旧动能转换和高质量发展。依托青岛能 源所、山东能源研究院建设的青岛新能源山东省实验室在 2020 年 12 月 17 日挂牌筹建。形成了青岛能源所、山东能源研究院、青岛新能 源山东省实验室“三位一体”的发展格局。

本项目从碳材料到生产到催化剂的合成工艺均为自主研发，具有完全知识产权，关键材料及关键工艺均已申请专利保护。催化剂已完成百克级别的制备，其形貌、结构等参数可控，实现了产品批次间的稳定性控制，未来将进一步提高产量，并进行车用电堆的应用评价。

共同开发 、技术转让