针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 10线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米线具有良好的可逆储放氢性能。 研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。

针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研 究，特别开展了 Mg 纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸 放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材 料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的 Mg 纳米线。 结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制 Mg 纳米 线的长度和直径。测试结果显示，Mg 纳米线降低了脱附能垒，改善 了热力学和动力学性能。实验结果显示，直径为 30-50nm 的 Mg 纳米 线具有良好的可逆储放氢性能。研究成果发表在 J. Am. Chem. Soc.，J. Phys. Chem. C，J. Alloys Compds 等期刊上，授权发明专利 2 项。 

针对车载氢能源的难题，开展纳米结构镁基合金复合材料储氢研究，特别开展了Mg纳米线的储氢性能研究。 MgH2（7.6wt% H2）是理想的轻质储氢材料之一，但其缓慢的吸放氢动力学和相对高的操作温度，限制了它的发展。为了改善镁基材料的储氢性能，通过气相传输的方法制备了不同形貌的Mg纳米线。结果表明，改变载气流速、传输温度和沉积基底，可以控制Mg纳米线的长度和直径。测试结果显示，Mg纳米线降低了脱附能垒，改善了热力学和动力学性能。实验结果显示，直

该项目以“未来最理想的清洁能源——氢能”作为产品研发的核心能源支撑，以独有的专利作为核心技术支撑，以专攻“痛点”作为产品设计的核心理念支撑， 自主研发出新能源高科技环保系列产品:氢能微型发电机(25W/500W+/5W)。

高品质氢需求增长，石化炼厂中加氢裂化、柴油加氢、 汽油加氢等工艺对高品质氢的需求日益增长，某石化公司加氢装置总能力约 1700 万吨/年；关键系统备用电源储备石化炼厂中控制系统、火气系统、报警系 统等关键系统的备用电源储备可防止发生意外，确保安全。

成果来源于承担的国家“863计划”课题。该技术将光伏发电、太阳能集热、热泵供热技术有机结合，研发了一体化的高性能太阳能光伏/集热装置，收集热能的同时有效降低光伏组件温度，光电效率可相对提高10[[%]]；基于热泵技术对太阳能、空气热能进行高效捕集与复合利用，为建筑提供全年热水与采暖，能效比达4.0以上。 该技术具有自主知识产权(ZL 200810020840.9等多项发明专利)，实现了太阳能热电联供及与空气热能的多能互补，应用前景广阔。曾获江苏省技术发明二等奖。

成果来源于承担的国家“863计划”课题。该技术将光伏发电、太阳能集热、热泵供热技术有机结合，研发了一体化的高性能太阳能光伏/集热装置，收集热能的同时有效降低光伏组件温度，光电效率可相对提高10%；基于热泵技术对太阳能、空气热能进行高效捕集与复合利用，为建筑提供全年热水与采暖，能效比达4.0以上。 该技术具有自主知识产权(ZL 200810020840.9等多项发明专利)，实现了太阳能热电联供及与空气热能的多能互补，应用前景广阔。曾获江苏省技术发明二等奖。

1.痛点问题 能源绿色低碳转型是当今世界共同面临的重大课题，能源互联网是支撑以新能源为主体的新型能源系统的重要手段，也是实现我国能源转型和碳达峰碳中和目标的重要途径。综合能源系统是能源互联网的基本物理载体。在传统能源系统中，电网、热网、天然气网、交通网等分属不同公司管理和运营，不同能源系统相对独立，存在能源竖井，能源使用效率总体不高。综合能源系统通过电、热、冷、气等多种能源的互联互通，通过科学化管理实现多能互补及源网荷储协同，打破传统不同能源系统之间相互割裂的情形，在安全供能前提下最大化不同类型的效益，从而提升综合能源效率，促进可再生能源消纳，降低用能成本、提高用能可靠性，减少或延缓投资和建设等。 当前国内开展了许多综合能源系统的示范和应用，但由于综合能源系统横跨多个学科、多个系统和设备厂家、多个管理运营主体，许多项目存在“综合有余、智慧不足”的特点，其运行控制仍然以“被动式数字监控”为主，没有给予运行人员足够的分析决策帮助，没有实现“主动式智能调控”，未能够充分发挥多能互补的效益。主要原因在于缺乏一个智慧能源大脑——综合能量管理系统（IntegratedEnergyManagementSystem,IEMS）对实时运行中的电、热、冷、气进行智慧化的分析和决策。 城市在能源转型发展过程中面临着能源科技创新相对割裂、缺乏实证，能源产业数字化、智慧化滞后，能源行业壁垒众多，可再生能源送出和消纳困难等诸多挑战。由于城市范围大，尤其是海量分布式资源接入，需要进行协调优化调度的对象的种类繁多、数量庞大、控制方式多样。因此如何在保证系统安全运行的基础上协同多能流，适应多参与主体的需求，需要跳出电力行业边界，挖掘热、气、氢、煤与电能之间的互补性，激活多能间的灵活性，面对灵活性资源呈现出巨量、分布和异质的新特征，迫切需要突破能源互联网技术，实现横向的多能互补和纵向的源网荷储协同。在能源互联网的顶层方案设计中，涉及到各种能流（电、煤、气、热、交通等）的综合分析、溯源计算、综合减排和协同优化问题等，各种能流间相互耦合，其中专业性、综合性较强的多能流、溯源、优化、管理等工作，都需要能够支撑城市级大规模综合能源系统分析和优化的多能流能量管理技术支持。 2.解决方案 基于统一能路理论，突破大规模综合能源系统能量管理系列关键技术，开发了城市级多能流能量管理系统，支撑城市级多能系统破解“互通不足、缺乏智慧”的运行现状，将城市级多能系统运行管理从“孤立的被动式数字监控”提升到“互联的主动式智能调控”。 基于该技术研制了IEMS系统，支撑新能源、分布式能源、电动汽车、氢能源汽车等发展，形成统一性、规范性、科学性的管理体系，构建绿色低碳、安全高效、开放共享的城市能源生态，赋能众多参与者共同推动城市能源系统的升级。 合作需求 受让方可基于本项技术，结合所应用地点实际情况，设计并研发（IEMS）软件产品，并在城市/园区能源互联网中心取得应用。 在以IEMS及家族产品作为核心产品进行开发的同时，受让方还可开发部分延伸产品，包括多能系统规划评估、大数据挖掘分析、AI技术应用等，并提供咨询服务、售后服务、技术培训服务等。 具体需求包括： 1、提供技术工程化、产品化所需的资金、场地、实验条件、团队等，帮助孵化资源； 2、寻找合适的园区、城市等应用场景； 3、寻求资源对接。 本项技术目前正在与山西省朔州市进行对接，借由山西能源互联网建设大背景，向朔州市产业研究院进行转化。

氢作为二次可再生的清洁能源受到全世界的普遍关注。2019年我国首次将氢能源写入《政府工作报告》，预计2022年市场规模将达到1.8万亿人民币。目前氢气主要有两个来源：化石能源重整和水电解。其中，化石能源重整制氢是最主要的来源，占比约97%，成本低廉但二氧化碳排放居高不下。电解水制氢立足于未来碳减排，被各界寄予厚望，但电力成本居高不下，且目前其实际碳排放（约36千克）甚至高于煤制氢（约20千克）的碳排放。利用可再生能源实现低成本、低排放制氢是未来发展主要目标。 本项目通过半导体多级纳米结构的有序组装，不仅减少光电极对太阳光的反射、拓宽了光电极对太阳光谱的吸收范围；同时通过对材料结构及成分的调控实现对半导体能带的有效裁减，促进光生载流子的分离，以及表面电化学氧化还原反应动力学。进一步通过表面修饰显著提升光电极的工作寿命。本项目通过精确调控、系统优化与多功能协效，目前已经实现了无外加偏压下完全通过太阳能高效分解水制氢，其中太阳能光转化氢效率高达10%。

铝镓合金是一种新型、易储、即取的固体能量块。其是以铝为主体的在线供氢材料，加水实现平稳释氢。其制备工艺流程简单、易于实现，且产品易于储存、运输和销售。该项成果处于同类产品世界领先水平，其产业化能够避免目前氢气利用过程中储存、运输和加注等环节带来的困扰，从而有效突破阻碍氢能源经济发展的技术瓶颈。 研究团队 吉林大学材料科学与工程学院 魏存弟教授研发团队 成果成熟度 可产业化。