本技术属于能源领域中氢气与燃料电池产业的关键技术。燃料电池技术由于其直接利用电化学反应将化学能直接转换为电能，在能源转换和利用效率上有着明显的进步及优势。目前，燃料电池中应用最广泛、商业化程度最高，前景最明朗的是质子交换膜燃料电池（PEMFC, Proton exchange membrane fuel cell），其原料前提是获取CO<0.2ppm、CO2<2ppm的氢气，对净化要求十分严格。

本技术专利设计并合成了一种新型钾修饰长碳链柱撑的水滑石吸附剂，可深度脱除H2S、CO2，同时依据吸附增强水气变换深度净化CO，可以使得产品氢气在收率与纯度上达到双高。其比常温变压吸附净化优势在于净化选择性和深度；对比工业大规模常温低温湿法净化优势在于更为简单的工艺及较低的投资运行成本。在此基础上，新公司初期主要业务集中在化石燃料制氢设备及高纯氢设备与高纯氢气体、相关技术及服务方面。

研发时间线示意图

据估计目前工业制氢具有每年700亿美元市场：化工厂、电厂等煤制气、变换气、火炬气等含有H2、CO、CO2等具备附加价值的气体。可根据具体需要，对废气中氢气组分纯化后资源化利用。而未来氢燃料电池车将具有1.5亿美元市场：氢燃料电池车成本瓶颈在于氢气制造与储运，现场或移动加氢站提供了较为灵活的供给方式。本专利技术为氢气大规模高精度提纯提供了颇有竞争力的技术方案。虽然近期氢能尚未大规模使用，但是未来的能源发展方向必然将从煤、石油、天然气等传统能源逐步向氢能经济过度，本公司从事的制氢技术必将迎来行业的爆发期，具备很好的创投前景。

燃料电池具有高效率、无污染、建设周期短、易维护以及成本低的诱人特点，它不仅是汽车最有前途的替代清洁能源，还能广泛用于航天飞机、潜艇、水下机器人、通讯系统、中小规模电站、家用电源，又非常适合提供移动、分散电源和接近终端用户的电力供给，还能解决电网调峰问题。随着燃料电池的商业化推广，市场前景十分广阔。在长三角、珠三角地区已经有多家公司齐头并进开展氢气与燃料电池相关业务，成为最近资本追逐的投资热门领域之一。市场上制氢公司很多，但从净化手段业务对比分析，使用常温变压吸附净化技术的有四川天一、四川亚联、氢璞等无法在同样收率下达到本技术的净化深度；使用湿法如Linde低温甲醇洗技术、中石化南化研究院NHD技术等运行成本比本技术高20%以上。新公司的核心竞争力之一为对H2S、CO、CO2等杂质组分的净化深度，其核心即为净化吸附剂，所以本公司制氢技术在净化的创新性和独创性上处于行业领先位置。

成果可应用于：1）高纯氢制取过程的净化分离环节。目标客户主要是化石燃料制氢企业，需要小型化高纯氢制备设备的企业。2）燃料电池小型发电装置：如军队燃料电池备用电源，民用通讯、楼宇等备用电源以及区域热电冷联供设备。

本成果涉及1项授权发明专利。

本项目团队负责人蔡宁生为博士生导师，研究领域涉及洁净煤发电，燃煤污染物控制，二氧化碳捕集与利用，氢能与燃料电池，联合循环及多联产。团队中史翊翔为博士生导师；李爽为能动系博士后。自2002年起，该团队在高效脱碳制氢、燃料电池等方面先后承担和参与国家科技重大专项、863计划课题、973计划课题、教育部重点科技项目、国际科研合作、国家自然科学基金等多项科研项目。获授权国家发明专利10余项。

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