《山西省科技重大专项项目指南》发布：涉及煤层气发电、烟气脱白等

（二）新能源领域（9项）

项目1：低成本高效率氢燃料电池关键技术及工程示范

项目目标：依托我省我丰富的氢能资源，开展低成本、高能效氢燃料质子交换膜燃料电池（PEMFC）动力系统关键技术研发，通过与国内外重点企业合作，实现氢燃料电池系统产业化应用示范目标。解决质子交换膜燃料电池性能、寿命、成本等关键问题，并实现质子交换膜燃料电池电动汽车的示范运行和推广应用。相关技术达到国内一流水平，引领山西省氢能产业链的发展，并建设山西省氢燃料电池联合研究中心。

研究内容：高稳定、低成本的低贵金属/非贵金属催化剂的制备；高性能质子交换膜材料规模化制备技术及膜电极长寿命周期设计技术；高性能、低成本的电极材料研发及规模化制备技术；高一致性质子交换膜燃料电池电堆系统的水、气、热管理技术；质子交换膜燃料电池电堆系统集成技术及控制技术；质子交换膜燃料电池的状态监测、故障诊断、智能管理与主动保护技术；高效储氢材料开发；低成本、高能效质子交换膜燃料电池系统工程化放大研究。

考核指标：氢燃料质子交换膜燃料电池电源系统额定输出功率50~80kW；电堆体积比功率3000W/L以上；铂用量小于0.5g/kW；使用寿命5000h以上；开发出接近质子交换膜燃料电池操作温度的储氢材料或技术；完成氢燃料电动汽车的小批量装车示范推广（不少于10台）。

项目2：高比能锂硫电池关键技术及示范

项目目标：开发高性能、长寿命、环境友好、价格低廉型锂硫电池产品，建成年产6万Ah/年高能量密度动力型锂硫电池的示范线，并形成可用于放大工艺软件包。在山西省形成动力型锂硫电池的技术创新链和产品产业链，带动新能源电池产业长远、健康发展。

研究内容：开发高比容量、环境友好、循环性优良的硫电极材料及适配电解液体系；针对锂“枝晶”问题，通过合金化结构；有机电解液和固液界面设计；固态电解质和金属锂负极结构设计等方面研究开发兼具高循环库伦效率和良好循环稳定性的锂负极；高负载硫电极以及锂/硫电池的多空孔结构的碳纤维框架设计与制备；锂/硫电池安全性改善技术的研究；硫的回收再利用（硫极易升华，简单的加热就可以将正极中硫进行回收，未来废旧锂硫电池的回收再利用相对简单，成本低）；开发高安全、长寿命、高比能的锂/硫动力电池系统，并进行成组应用示范。

考核指标：单体电池比能量≥400 Wh/Kg，循环寿命100%放电深度(DOD)时大于400次，倍率特性5C时放电能量达到0.2 C时的60%，进行可靠性、热安全与功能安全等评估车载工况(汽车运行工况是指汽车运输行驶过程中的工作状况，按照我国的测试标准GB/T18368—2005《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》和QC/T743—2006《电动汽车用锂离子蓄电池》)示范验证。

项目3：退役动力电池梯次利用和再生利用生产技术

项目目标：通过本项目研究获得退役动力电池梯次利用关键技术和再生利用的关键技术，实现动力电池的梯次利用产业化，实现废旧动力电池的再生产业化运行，满足华北及京津冀地区的动力电池回收利用需求，在山西乃至华北地区的新能源汽车产业形成闭环。建设退役动力电池梯次利用和再生利用的产业化示范基地。建设山西省退役动力电池回收利用工程中心。

研究内容：退役动力电池的安全拆解工艺；退役动力电池模组的寿命评估和预测；退役动力电池模组的组配工艺优化；梯次利用产品的检测体系建立和产品认证研究；电池单体的安全分解工艺和设备研究；电解液无分解回收再利用研究；电池组件的全分离和回收体系建立；各类活性物质的再生利用工艺；再生工艺三废环保工艺体系的建立。

考核指标：建立退役动力电池拆解安全防范体系标准（草案）；建立退役动力电池模组的寿命评估和预测规程（草案）；建设退役动力电池模组重组工艺示范线(500 kg/天，活性物质、电解液及辅件回收率满足或超过国家规定要求>95%)，实现电池全回收，安全环保工艺满足国家标准要求。

项目4：纯电动乘用车用高比能量电芯及电池系统研发与产业化

项目目标：开展纯电动乘用车用高能量密度动力锂电池技术研发并实现产业化，大幅度提高山西省在新能源产业方面的产业规模。实现单个企业2 GWh以上的产量，配套2-4家乘用车车企，满足5万台整车使用。通过核心企业带动作用，形成上游原材料产业聚集区，推动下游整车企业技术升级，推动山西新能源汽车产业走在全国的前列。

研究内容：高能量密度动力电池关键材料体系与电极多维度系统化构建；高能量密度锂离子电池电极系统设计；高能量密度动力电池一致性、单体及模块产业化技术研究；高能量密度动力电池PACK一体化设计开发技术；建成电池系统规模化生产线，开发出具有自主知识产权的电池系统产品。

考核指标：动力电池单体能量密度≥300 Wh/kg；开发出具有自主知识产权的电池模块和系统产品，电池寿命初期循环1600次后电池容量不低于常温放电容量的80%，安全性及各项性能指标达到行业动力电池指标要求；可靠性满足整车集成要求，安全性、电磁兼容性满足国家标准或规范。

项目5：中低压交直流配电网关键技术

研究目标：解决分布式电源直流并网及大数据中心等典型直流负荷高效配电问题，突破中低压交直流配用电系统关键技术瓶颈，攻克多电压等级交直流配用电系统安全稳定运行难题，填补山西在中低压交直流配电网领域的空白，带动大数据中心、直流配电关键运行设备及保护系统等相关产业的快速发展。

研究内容：研究适应不同应用场景的交直流配用电系统电压等级序列及典型供用电模式；研发满足中低压交直流配用电系统要求的直流断路器、数据测试计量和传输、交直流变换装置等关键设备；研究多换流器并网及多电压等级交直流配用电系统的优化运行控制策略及控制系统；研究多电压等级交直流配用电系统保护方法与关键技术；开展技术集成化示范应用。

考核指标：交直流变换装置额定电压不小于10kV，容量不小于100kW；直流断路器额定电压不小于10kV，开断电流不小于1kA；示范工程应至少包含中压（10kV或以上）和低压两个直流电压等级，电压允许偏差控制在±10%，直流容量不小于100kW；交直流配电网供电可靠性大于99%；降低配电网损耗5%以上。

项目6：大型海上风力发电机组及关键零部件

研究目标：研究开发国际领先的大型海上风电机组及关键部件，建立8MW海上风电机组工程示范，引领我国大兆瓦海上风机开发。

研究内容：研发大型海上风力发电机组整机设计技术；叶片联合开发和载荷计算技术；紧凑型性传动链研究；研究风电增速齿轮箱设计、制造、热处理及试验平台等关键技术；研究大功率永磁风力发电机的设计制造等关键技术；主轴承、变桨偏航系统及关键零部件应用研究及铸锻件等关键结构件研究；大型海上风电机组塔筒设计研究；机组及部件的运输、海上风机的安装调试工艺；海上风电机组载荷特点分析以及对机组功率曲线、固有频率及塔筒根部动态应力测试。

考核指标：大型海上风电机组，功率8MW，设计使用寿命25年，工作环境温度-10℃-+40℃，满足海上盐雾工作环境；完成机组设计评估认证；建设大型海上风电机组示范工程。

项目7：风电机组的智能化、数字化、网络化关键技术及工程示范

研究目标：完成风电机组智能化测量，实现发电效能提升，掌握载荷智能控制、风电机组电网友好性控制等关键技术，填补国内外技术空白，达到国内外领先水平。建设示范工程，装机容量50MW的风电场，预期可增加直接经济效益约300万元/年。

研究内容：研究风电机组智能化测量技术，包括整机振动模态测量、整机载荷测量以及齿轮箱和主轴承载荷、激光雷达测风、叶片变形测量等；研究风电机组智能发电性能提升技术；研究风电机组智能载荷管理技术，提供机组的风能利用效率；研究风电机组电网友好性控制技术，包括故障穿越（低电压、高电压）、次同步振荡抑制、电压频率可调控等。

考核指标：开发智能化风电机组激光测风雷达，探测距离10m~200m，风速测量范围±70m/s，风速测量精度≤0.1m/s；开发在线振动模态监测及载荷测量设备，采样精度不低于16bit，采集通道不小于16路，采样频率不低于64kHz，载荷测试精度满足0.1mV/με；开发风电机组次同步振荡抑制器，可抑制频率在95%基频以下的次同步振荡，次同步谐波抑制率达95%；开发智能控制系统，预期提升发电量5%以上，降低风电机组关键零部件载荷5%~10%；建设示范工程，实现产业化。

项目8：数字化光伏智能制造技术与系统开发

研究目标：建立一套适合于光伏制造企业的软硬件结合的智能制造系统，从数据收集、处理，到相应的管理机制，将各个结点模块化，使之可在整个行业推广应用。提升我省光伏制造行业的整体发展水平。

研究内容：从人、机、料、法、环等方面进行数据采集传感器网络的技术开发；相关生产大数据的采集存储技术开发；中央大数据处理系统的搭建；确定影响生产过程的质量因子种类及各因子间的水平大小；质量因子分析数据模型的构建；数据库的建立和计算软件的优化应用。分析多变量相互依赖关系、研究多元统计分析方法及数据和变量的消减技术，实现工程化应用。

考核指标：新增数据采集点50个以上；建立独立的数据存储系统；开发专用的数据分析系统；建立适合光伏制造企业的DOE模式，减少实验成本20%以上；关键工艺步骤全部实现SPC控制；提高工序过程能力稳定性，CPK指数提升至1.33；在技术开发项目中全部应用FMEA方式，在事故处理中全部应用8D模式；设备OEE达到85%以上；建设省部级以上智能制造示范企业一家。

项目9：新型高效低成本太阳能电池用导电材料

研究目标：通过开发出与同期进口技术水平相当的产品，替代进口，逐步占领国内市场，积极拓展国际市场。同时，开发目前行业广泛应用的贵金属的替代材料，以期降低光伏用导电材料的成本。将太阳能电池生产的导电材料采购成本降低10%以上。

研究内容：研究贵金属替代新材料的工艺理论；探索高均一度的可重复、可靠的导体材料制备技术；开发铅系玻璃中铅元素的替代材料；研究无铅玻璃体的制备技术；研究环境友好、印刷性能优良的有机载体制备技术；烧结过程中金属半导体接触的机理研究；低表面态太阳能电池烧结工艺开发。

考核指标：量产产线一次印刷厚度：28-45μm；浆料固含量：91.00±1.0%；第四次透网细度：≤10μm；粘度：50-140kcps（1RPM，25°C）；焊接拉力：≥3N；量产太阳电池平均转换效率：大于等于22%；形成年产30吨导电浆料的产能。

（三）新能源汽车领域（1项）

项目1：中重卡燃料电池动力系统及整车集成技术

研究目标：整合国内优秀的氢燃料电堆资源，完成中重卡燃料电池动力系统的开发应用，具备国内先进水平，实现氢燃料电池中重卡产业化，建成与技术要求相匹配的自动化生产线，促进地区氢燃料汽车产业链落地。

研究内容：研究中重卡汽车燃料电池动力系统匹配、能量管理、故障诊断和容错控制技术；研究燃料电池系统安全控制技术、整车综合热管理技术；研究燃料电池中重卡汽车整车优化设计和集成技术；开展燃料电池中重卡汽车动力系统与整车工程化开发；建立中重卡燃料电池动力系统技术平台，开展中重卡燃料电池动力系统装车示范运行。

考核指标：氢燃料电池发动机额定功率≥35kW，低温启动≤-20℃，装车使用寿命≥5000h（实车测试≥1000h，根据系统实测数据测算寿命）。研发燃料电池系统的防燃防爆装置，准确判别燃料电池系统发生热失控的临界条件，热失控探测时间≤1秒，控制整车燃烧爆炸风险。开展整车优化匹配，实现0-50km/h加速时间≤20秒，最大爬坡度≥20%。研发氢燃料电池进气系统、整车结构、能量回收等多领域协同技术，实现氢耗≤8.0kg/100km（工况法），续驶里程≥400km（40km/h等速工况法），30分钟最高车速≥80km/h。开展小批量示范运行，实现装车应用不低于5辆。

（四）煤机装备领域（2项）

项目1：煤矿数字化综采装备关键技术系统集成及示范

研究目标：研究开发国际先进的煤矿数字化综采装备与系统，建立煤矿数字化综采装备与系统示范工程，保持我省煤机装备开发水平的国内领先地位。

研究内容：构建综采装备数字化模型及实时数据驱动的综采工作面生产过程虚拟现实系统；研究综采成套装备生产过程时空运动学、动力学行为以及工作面直线度智能控制；研发综采装备智能感知技术及机载数字化传感器，机载数字化传感网络；研发采煤机精准定姿定位、截割高度、推进路径等自适应调控关键技术与数字化系统；研发刮板输送机传动链新型智能限矩技术与装置、智能型链环；研发液压支架与围岩耦合状态自适应调节、液压支架群直线度调节、高压大流量高水基比例控制等智能化技术与数字化控制系统；研发综采工作面“人—机—环境”物联网技术与系统、综采成套装备协同调控等关键技术与系统；研发基于云平台的数据挖掘技术与远程故障诊断、顶板运动状态预测、瓦斯及煤尘风险评估及预测等技术与系统。

考核指标：采煤机实现智能调高，误差小于±5cm；工作面直线度智能控制精度小于±5cm；刮板输送机安全保护限矩响应时间不大于10ms；数字化协同控制降低割煤循环时间不少于5%；传感器具有故障自诊断和信息交互功能，功耗不大于100mW；物联网交互服务平台数据更新时间不大于1s；异常信息上报到控制中心时间不大于20s；远程诊断接入并发数大于1000路，响应时间小于10s。建设应用示范工程不少于1项。

项目2：数字化综合掘进系统集成及示范

研究目标：研究综掘工作面循环交替支撑掘进支护工艺和掘进智能控制技术，实现掘进系统集成化、掘锚作业平行化、掘进工作面少人化作业，实现井巷掘进安全高效绿色生产，满足国民经济发展对煤炭资源的需求。

研究内容：研究综掘工作面掘锚分离和掘、支、锚、运同步作业工艺；研究交替临时支护、顶板压力智能监测与自动补液技术；研究掘进机智能截割控制、支护装备智能搬运、健康诊断等关键技术；研究综掘工作面装备数字控制、无线网络通讯和空间三维扫描可视化技术；在煤矿掘进工作面示范应用。

考核指标：掘锚分离、平行作业；定位精度≤2cm，测量距离≥100m，纠偏精度（偏离设计中线误差）≤±5cm，智能截割边界控制误差≤10cm，掘进效率提高30%。

（五）节能环保领域（3项）

项目1：节能型烟羽消除的烟气深度净化技术

研究目标：研究烟羽及其污染物耦合脱除的换热吸附关键技术；开发高效烟气换热装备；建设300MW发电机组烟气脱白示范项目；制定山西省烟气脱白标准。

研究内容：烟气凝变高性能换热技术及其装备研制，集成对流换热、相变换热、吸附换热等理论，设计高效新型换热器；基于烟气凝变的SO3、PM10和熔解盐等污染物控制策略；新型高效换热器积灰腐蚀控制技术；烟气脱白监测监控技术；建设300MW发电机组湿烟羽消除示范工程。

考核指标：研制高效烟气换热器，换热系数提高20%以上；建设300MW发电机组等级以上的湿烟羽消除示范工程；节水率大于70%；在SO2、NOX和粉尘超低排放基础上，SO3、PM10和熔解盐等污染物减少50%以上；制定适合山西环境的烟气脱白标准。

项目2：粉煤中温快速床燃烧技术及示范

研究目标：研究开发国际领先系列粉煤中温快速床锅炉，建立粉煤中温快速床示范工程，保持我省循环流化床锅炉开发水平的国内领先地位。

研究内容：研制粉煤快速床锅炉关键部件，如碎煤机、筛分机、高效分离器等关键设备；建立粉煤快速床锅炉设计导则；分析快速床燃烧条件下污染物生成规律，开发炉内高效脱硫和低氮燃烧技术，研发深度净化技术；建设粉煤快速床锅炉技术工程示范并创建粉煤快速床锅炉运行技术。

考核指标：开发发电容量为6～200MW和供热容量为28～232MW的系列粉煤快速床锅炉，技术水平达到国际领先，在燃用劣质煤条件下260t/h等级粉煤快速床锅炉效率大于90%；燃料制备系统厂用电率不超过0.3%；锅炉原始NOx排放低于50mg/m3，SO2低于35mg/m3，钙硫摩尔比小于2。

项目3：煤、焦特性与高炉冶炼匹配技术及工程示范

研究目标：开发山西焦煤独特性指标体系，提出不同规格高炉适用焦炭本质质量指标，完成适应不同规格高炉焦炭生产工程示范和专有配煤系统示范，引导焦化企业正确使用炼焦煤资源，引导钢铁企业使用适宜质量焦炭，有效降低焦炭、钢铁企业生产成本。

研究内容：山西焦煤及各类煤细化分类指标体系及评价标准；焦炭在不同规格高炉环境下的应用模拟；山西焦煤焦炭质量与焦炭冶炼性能预测系统开发；适应于不同规格高炉用焦炭本质质量的专有配煤系统开发。

考核指标：建立1-2个山西焦煤炼焦煤独特性评价指标；建立1个不同规格高炉用焦炭的模拟模型和质量评价体系；建立1套适用于高炉用焦炭本质质量的配煤系统及焦炭产品多元化调整方法；完成1个煤、焦特性与高炉冶炼匹配工程示范。