节能环保与新能源领域申报指南_新能源及节能环保产业
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附件6 节能环保与新能源领域科技计划
项目申报指南
强化节能环保技术和设备研发，突破清洁生产与循环经济、技术集成与装备研发等技术瓶颈，提升节能环保产业自主创新能力和市场竞争力。
一、新型储能电池及新能源汽车关键技术研究及应用方向 围绕深化实施新能源汽车“纯电驱动”技术转型战略，开发车用锂离子动力电池、基站及风光电站用储能电池、长寿命钛酸锂电池、超低温锂离子电池等系列产品，开展产业化电池制造工艺及制造装备研发，到2020年，力争锂电池系列产品形成10亿AH/年产能，建立起完善的新能源汽车科技创新体系。
（一）高比能量长寿命动力电池新材料新体系研究 研究内容：研究高容量富镍三元正极材料及硅碳负极材料低成本合成和应用技术，研究长周期循环过程中材料结构的演化机制，研究关键电极材料开发及其反应过程、反应动力学、性能演变等基础科学问题；研发电极微观结构及表面的原位表征方法；研究新型功能性电解液，开展电池安全性和环境适应性等问题的相关基础研究。
考核指标：正极材料0.2C放电比容量≥200 mAh/g（常规电压），振实密度≥2.5 g/cm3，极片压实密度≥3.7 g/cm3；硅碳复合负极材料为纳米单分散，颗粒粒径＜80nm，标准差＜5nm，物料纯度≥99.95%，0.2C放电比容量≥700 mAh/g，循环寿命≥1000次（80%放电深度DOD）；发表学术论文20篇以上，申请专利10项以上。
（二）高比能动力电池技术研究 研发内容：研发动力电池用关键正负极材料及功能性电解液；研究高能量密度、高安全性能镍钴锰（铝）三元正极材料及碳/合金类负极材料低成本合成和应用技术；研究材料的结构演化机制和性能改善策略；研究关键电极材料及其反应过程、反应动力学、性能演变等基础科学问题；研究电极微结构和电极表界面的原位表征方法。
考核指标：正极材料0.2C放电比容量≥200 mAh/g（常规电压），振实密度≥2.5 g/cm3，极片压实密度≥3.7 g/cm3；负极材料0.2C放电比容量≥700 mAh/g；电池单体能量密度≥300 Wh/kg；循环寿命≥1500次（80%放电深度（DOD））；成本≤1.2元/Wh；满足宽温度使用范围要求；建立电池的安全评测体系，形成相关安全标准。
（三）新型储能铝空气电池技术研究应用
研发内容：研发不同应用领域的系列化铝空气电池正负极材料及其制备技术；研究耐久、可靠的铝空气电池结构及集成技术；开发先进可靠的自动化远程管理监控技术；开发应用于通信基站、数据中心、储能电站等领域的储能电池产品；研究电池及核心部件批量化生产加工技术，制定相应物化标准；研究电池废电解液回收制备高附加值氧化铝工艺；开展铝空气电池产品应用示范。
考核指标：空气电极工作电流密度达到300 mA/cm2以上，使用寿命达到3000h以上；铝合金电极放电量达到3.2 kWh/公斤以上；电池系统比能量≥300Wh/kg；使用寿命2000小时以上；搁置寿命大于10年；成本低于0.4元/Wh；使用温度范围宽于-20℃~40℃；使用寿命周期内容量衰减小于10%；铝空气电池废电解液回收多品种氧化铝回收率总体高于95%，回收产品纯度达到98%以上；在至少3个地区的通信基站、数据中心或其它领域完成应用示范。
（四）植物环保电池研究与开发
研发内容：以高原植物为主要原料，研究环保隔膜涂层技术、制氢技术、燃料电池发电技术等，突破植物电泳液关键技术，研发具有环保、与现有酸碱化学电池互换特点，并适用于民用、军事等方面的植物干电池。
考核指标：研发出1号、5号、7号三种型号中至少2种型号的植物干电池并产业化；电池主要性能指标不低于同型号酸碱化学电池；植物干电池对环境污染小于同型号酸碱化学电池；申请发明专利2项以上。
（五）电池回收技术研究
研发内容：研究锂离子动力电池废旧电极材料的有效富集、高效浸出、金属离子的选择性分离等技术，研究回收产品的提值利用技术，研发废旧锂离子动力电池材料的直接再生利用技术，研究废旧锂离子动力电池中有价金属资源预处理、浸出、回收、利用的工艺流程，开展废旧锂离子动力电池清洁循环利用的应用。
考核指标：电极材料中主要的有价金属如Li、Co、Mn、Ni的回收率大于等于95%，回收产品纯度达到95%以上，其中钠含量≤0.05%，钾含量≤0.01%，钙含量≤0.01%，铁含量≤0.005%，硫酸根含量≤0.05%；回收所得的Li、Co、Mn、Ni等化合物可用于锂电电极材料，其性能达到市场上所售材料的平均水平。
（六）超长续航新能源专用车动力电池系统技术研究应用 研究内容：研究铝空气电池与其他动力电池的电-电混合技术；研究基于模块式、分散式布局的电电混合系统总体构型；研究电-电混合系统自动控制、智能化管理技术及与车辆控制系统的衔接技术；研究电-电混合系统及车辆动力系统的匹配标定、能量管理、故障诊断和容错控制技术；开展电池产品开发和应用示范。
考核指标：0-50km/h加速时间≤15s，30分钟最高车速 ≥100km/h，最大爬坡度≥25%；全气候（环境温度范围覆盖-20℃到 40℃）续驶里程≥400km(工况法)；电制动降低电能消耗 20%以上(工况法)；开发出铝空气电池与其他动力电池的电-电混合系统并实现装车示范。
（七）高可靠性纯电动车载电力电子集成系统研究及应用 研究内容：研究基于功率器件级集成的多变流器拓扑结构和芯片集成封装技术；研究机-电-热集成设计技术及电磁兼容技术；研究硬件安全冗余、软件容错等系统功能安全技术；研究集成电力电子控制器的可靠性及测试方法；完成适用于8-12米纯电动客车的高性能集成控制器产品研发。
考核指标：纯电动客车电力电子集成控制器产品比功率≥10.0kVA/kg；控制器最高效率≥98%，效率大于90%的高效区≥80%，集成控制器电磁兼容性能（带载）、可靠性和产品设计寿命满足整车要求，集成控制器产品寿命≥8年；配套整车产品完成公告，实现整车销售≥100台套。
（八）高性能纯电动运输类商用车动力平台技术研究
研究内容：研究纯电动运输类商用车一体化高性能驱动电机与减速器结构集成、NVH、高压集成控制、电池系统集成等关键技术；研发模块化的纯电动商用车底盘，开展整车和电驱动总成安全性、可靠性、耐久性和环境适应性的技术优化和测试验证研究。
考核指标：N2运输类纯电动商用车：0-50km/h加速时间≤15s，30分钟最高车速≥90km/h，最大爬坡度≥25%，整备质量与同类燃油车相比不高出30%，Ekg≤0.3kWh/km.t,续驶里程≥250km(工况法)；电制动降低电能消耗20%以上(工况法)；完成整车产品公告，实现整车销售≥100台。
（九）多能互补的智能微网关键技术研究
研究内容：研究分布式新能源（风电、光伏）通过带储能系统的微电网接入已有配电网的最佳方式和配置参数，及间歇性新能源电能与充电站基础设施发、输、配电的关键共性技术难题，开发可实现常规市电与新能源电力互补供电的多能互补的新型充（换）电站。
考核指标：多年平均发电量为12.53万kW·h，年平均满负荷利用小时数为1193hr；额定放电功率不小于400kW，额定充电功率不小于300kW；在100%DOD充放电深度、0.5C充放电电流下循环充放电，循环充放电次数不低于3000次，储能电池日历寿命8年以上；建设250A专用直流快速双枪充电桩15个以上。
（十）纳米硅及锂电池用硅碳负极低成本研究及应用 研究内容：研究应用传统粉末冶金及尾矿处理方法大幅降低纳米硅、氧化亚硅或硅碳负极的生产成本；设计研发合适的可抑制硅膨胀的微纳米结构，采用绿色环保工艺，生产可用于锂电动力电池的高容量硅碳负极复合材料。
考核指标：利用硅矿石生产的纳米硅D50小于100纳米，产率不低于50%；氧化亚硅平均粒径小于2微米，产率不低于80%；相应设计的纯硅碳负极复合材料的体积膨胀率小于100%，比容量大于1000mAh/g，且容量保持率大于75%（500次循环，0.1C），年产量达到500吨；申请专利2项以上。
二、清洁能源高效利用关键技术研究方向
通过锌冶炼核心流程中的清洁能源高效利用技术创新和产业化应用，可为锌资源的高效开发利用提供可靠的科技支撑，有效促进我省冶金产业的节能环保领域技术发展。
（一）锌冶炼节能环保关键技术应用基础研究
研究内容：研究浸出渣富氧侧吹熔化-烟化吹炼联合处理新工艺过程中物相演变规律；开展硫酸锌溶液中深度净化过程杂质元素迁移规律及脱除动力学模型研究。
考核指标：获得湿法炼锌硫酸锌溶液中有机物及杂质元素净化脱除的技术原型；构建锌冶炼过程中溶液净化与资源综合利用的工艺参数调控机制；发表论文15篇以上，申请专利10件以上。
（二）锌冶炼节能环保关键技术研究
研究内容：研究锌浸出渣熔化温度、渣型控制、有价金属回收率之间的关联规律，开展锌浸出渣无害化处理优化工艺参数研究；开展硫酸锌溶液杂质深度净化技术研究。
考核指标：建立成本核算模型，为工业设计提供数据支撑和理论依据。制订企业标准2项以上，申请专利5件以上。
（三）锌浸出渣环保节能无害化工艺技术研究
研究内容：开发富氧侧吹熔化+烟化吹炼联合处理新工艺及装备；研究清洁能源利用替代技术；研究冶金废渣、共生氧化矿等含铅锌物料的矿物特性及提取工艺，提高二次资源中有价金属的回收；开发连续化生产及配套工艺、冶炼烟气控制与烟气余热利用等技术并开展工业示范。
考核指标：年处理达到20万吨以上，形成规模化生产示范线，综合能耗降低10%以上；熔化阶段F、Cl、As等有害元素可开路30%；锌回收率＞90%，铅回收率＞95%，炉渣控制含锌＜2.5%，含铅＜0.4%；尾气NO2浓度≤100 mg/Nm3，尾气颗粒物排放浓度≤10mg/m3，铅及化合物排放浓度≤2mg/m3，水重复利用率为100%以上；申请专利3件以上，制定企业标准2项以上。
（四）湿法炼锌浸出液臭氧净化关键技术研究
研究内容：开展浸出液臭氧强氧化净化关键技术研究及应用，研究臭氧对湿法炼锌过程中有机物、氟氯、稀散金属等杂质元素的高效脱除关键技术；研究臭氧添加对电解液循环及电解锌质量的影响规律；研究臭氧对净化渣中有价金属元素走向及回收的影响规律；研究臭氧在湿法炼锌氧硫联合工艺生产线并开展应用示范。
考核指标：形成湿法炼锌过程中臭氧深度净化技术，建成年产15万吨锌生产示范线，技术经济指标国内领先；锌电解溶液中有机物含量降至40mg/L以下；99.995%锌品级率达到100%；锌直流电耗降低200 kWh/t；申报专利3项以上；制定企业技术标准2项以上；实现技术验证与示范，服务企业2家以上；项目完成后年内，达到年产15万吨锌。
（五）高温锌粉深度净化硫酸锌溶液关键技术研究 研究内容：针对硫酸锌溶液净化过程中锌粉单耗高、净化渣有价金属回收困难的问题，开发新型硫酸锌溶液深度净化关键技术；研究锌粉预热、输送、溶液分散等工艺关联特性及抗氧化技术攻关；研制具有自主知识产权的高温锌粉净化连续化生产装备；研究各项单项工艺的集成，优化出高温锌粉净化工艺技术。
考核指标：建成支撑年产15万吨锌锭的高温锌粉深度净化硫酸锌溶液生产线；净化除杂锌粉单耗降低10%；净化除杂时间缩短15%以上。
（六）气浮法脱除硫酸锌溶液中有机物新技术研究 研究内容：针对锌精矿中的有机物进入溶液影响锌电积造成电积过程烧板及电效低等难题，研究气浮法脱除硫酸锌溶液中有机物的新技术；研究气浮法脱除硫酸锌溶液中有机物过程中气浮时间、泡沫层厚度、表观气速等因素的影响；研究充气流量对有机物脱除率和锌离子保留率的影响；建立气浮系统生产线。
考核指标：建立支撑年产15万吨锌锭气浮法脱除硫酸锌溶液中有机物生产示范线；建立有机物检测方法；有机物含量小于45mg/L。
（七）低品位难处理铂族金属均相废催化剂绿色循环利用关键技术研究
研究内容：解决低品位难处理铂族金属均相废催化剂中低沸点有机物、高沸点有机物的关键分离技术，采用减压分馏技术，通过控制温度、压力把低沸点有机物与高沸点有机物分离，残留的油状高沸点有机物通过固化处理形成球团，采用低温、分段绿色焙烧得到富集物，气体经二次燃烧达标排放；富集物经氯化溶解得到高浓度贵液，贵液通过离子交换、萃取分离得到铂族金属产品，其质量达到国家标准。
考核指标：低沸点有机物（大量正丁醇、异丁醇、正丁醛、异丁醛、戊烯醛、辛烯醛、乙酰丙酮等）分离率95%，高沸点有机物（三苯基膦、三苯基氧膦、三聚物等）分离率99%，铂族金属回收率98%；建成低品位难处理铂族金属均相废催化剂绿色循环利用生产线1条，申请专利2项以上。
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