
河北科技大学(Hebei University of Science and Technology)
学校介绍
河北科技大学是河北省首批重点建设的多科性骨干大学、河北省人民政府与国家国防科技工业局共建高校、河北省重点支持的国家一流大学建设高校、教育部“卓越工程师教育培养计划”高校。
学校设有21个教学学院(部),63个本科招生专业,学科专业涵盖工学、理学、文学、经济学、管理学、教育学、法学、医学、艺术学、交叉学科十大门类。现有9个省级重点学科、1个省级重点发展学科,1个学科入选河北省世界一流学科建设项目、2个学科入选河北省国家一流学科建设项目。工程学、化学、材料科学、农业科学4个学科进入ESI世界排名前1%。现有2个博士学位授权一级学科,28个硕士学位授权一级学科,18个硕士专业学位授权类别。
学校先后获国家科技进步奖二等奖1项,全国高等学校技术发明二等奖1项。获得省部级科技奖励210余项,其中一等奖15项、二等奖67项。
先后承担国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金联合基金集成项目等重大项目。建有“挥发性有机物与恶臭污染防治技术国家地方联合工程研究中心”国家级科研平台1个,省部级科研平台39个。
学科与专业建设
化学工程与技术一级学科2016年被河北省列为“双一流”建设的国家一流学科,2021年10月获得博士学位授权。
建有省部共建国家重点实验室培育基地—河北省药用分子化学重点实验室、河北省表面界面光电特性研究与应用重点实验室等省级学科重点实验室,依托本学科获批建设“河北省可再生能源高效制氢技术国际联合研究中心”。紧密围绕可再生能源制氢、低成本制氢、燃料电池及先进储能等领域,有力的提升了国际科技合作的质量和水平,进一步扩大本学科在国际上影响力。依托本学科申报的“国家能源氢能与可再生能源协同技术研发中心”能源研发创新平台成功入选“十四五”第一批“赛马争先”国家能源研发创新平台建设名单。研究水平在全省氢能学科中具有明显的领先优势,取得了国内外同行认可、具有重要影响的标志性成果。

业务领域
河北科技大学聚焦国家氢能战略发展,围绕绿氢制备与应用,主要开展可再生能源耦合制氢、低成本规模化电解制氢、氢能多元化应用基础研究。
1
可再生能源耦合制氢:
针对可再生能源消纳、绿氢规模化制备的迫切需求,聚焦宽功率范围的制氢负荷特性,风光发电端的运行模式和控制机理,开展可再生能源制氢耦合机制、系统设计以及动态调控技术;适应制氢负荷变化的新型风机和光伏变流器的设计及控制技术;适应可再生能源波动的高效制氢装备和稳定制氢技术;可再生能源耦合制氢系统安全监控、优化运行,以及大规模示范。

2
低成本规模化电解制氢:
针对电解水制氢耗电量大,生产成本较高等问题,开展先进电解制氢基础理论研究,攻克高效大功率碱性水电解制氢关键技术、长寿命低成本质子交换膜(PEM)、阴离子交换膜(AEM)电解制氢关键技术,固体氧化物(SOEC)制氢关键技术和宽功率波动水电解制氢技术,优化电解槽的结构优化设计,降低催化剂与电解槽的材料成本,提高电解槽的效率和寿命,全面提高制氢设备对输入功率波动的适应性及可再生能源制氢的能量转化效率。
3
氢能多元化应用基础:
针对氢能多元化应用发展的迫切需求,开展高功率密度燃料电池的关键技术研发,攻关低成本、长寿命和低温环境适应性的大功率燃料电池发电技术;开展绿氢在铁还原环节对煤、焦进行规模化替代关键技术,可实现钢铁行业深度脱碳;开展可再生能源+氢储能研究,形成电解纯水制氢、储氢及氢燃料电池发电系统,攻克氢燃料电池分布式热电联产技术,实现氢能多元应用,打造“氢能社会”。
发展成果:
河北科技大学是国内最早开展可再生能源制氢领域研究的单位之一。

依托学校建设的“河北省风电/光伏耦合制氢及综合利用工程实验室”,围绕风电/光伏耦合电解水制/储氢、可再生能源综合利用等领域,重点开展非并网风电/光伏发电、风电/光伏互补电解水制储氢关键装备、氢能综合利用等关键技术的研究。联合国内优势企业和高校,积极推进产业化示范。

已经在张家口沽源和崇礼分别实施了风电制氢综合利用及风光互补制氢综合利用示范项目,巩固了在风光互补制氢及综合利用方面的领先地位。
承担国家级、省部级项目30余项,技术推广项目20余项,总经费额超亿元。先后参与撰写国家重点研发科技冬奥专项指南;参与河北省促进氢能产业健康发展的指导意见的制定;倡导组织河北省氢能产业协会等一系列重要的规划,受到了广泛关注和积极响应,为河北省产业转型升级、创新发展出谋划策,贡献力量。
发表高水平学术论文500余篇,被SCI、EI收录300余篇,已申请授权及受理专利60余项,培养硕士研究生100余名。
多年来,河北科技大学紧密围绕定位和目标,提前规划、靠前布局、向前发展,聚焦氢能产业、组织重点科技攻关、突破关键核心技术,支撑区域经济社会高质量发展,切实向融入国家战略科技力量标准目标靠近,全面对标全国一流和世界一流水平,抢占科技创新制高点,在建设国家创新高地中起高峰,在氢能基础创新、产业发展具有较高影响力。

No.1
电解水制氢复合电极关键技术突破与
风电规模化应用
针对宽功率范围电解水制氢的特殊需求,在析氢/析氧复合电极设计与制备方面实现了关键技术突破,显著提升了电解系统在高电流密度、宽负荷可调范围、低运行能耗与高稳定性等方面的整体性能。系统可在商业化电流密度下稳定运行,负荷范围拓宽,并已实现超长持续运行,核心指标达到国际先进水平。联合建投燕山(沽源)风能有限公司开展全国首批大规模风电制氢系列项目,实现风电就近消纳,提高风能资源利用效率。
积极开展氢能技术创新国际合作。突破了可适应风电波动性和间歇性的宽功率波动电解水关键技术,实现了风电制氢系统集成一体化和风电制氢的控制策略。
No.2
兆瓦级风光互补制氢关键技术与示范应用
开发了廉价的镍基催化剂,建立了具备400标准立方米/小时制氢能力的电解槽制备技术,实现了每立方米氢低于4.2度,突破了兆瓦级纯水电解制氢的设计与制造关键技术,实现风光波动下高效制氢。联合河北建投集团,投资超30亿元在张家口崇礼建成了总容量103兆瓦的风光互补制氢示范工程,有效保障了冬奥会张家口赛区氢燃料电池汽车运行,突破了风/光可再生能源全部直流接入技术,实现了低成本、高效产出氢能。
No.3
高性能过渡金属纳米阵列催化剂创制及
超低电压驱动的高效耦合制氢技术
通过精准高效合成高性能过渡金属纳米阵列催化剂,阐明了电解水制氢耦合生物质平台小分子高效转化机理,并可控构筑径向梯度化膜电极催化层结构,实现催化剂性能的高效表达。通过这一系列优化,催化剂活性显著提升,实现了系列低成本高活性电解水制氢催化剂的可控制备。实验显示,所制备催化剂组装的生物质氧化耦合析氢装置可在仅0.46伏特的超小电压下获得1.0安培/平方厘米的超大电流密度,并且系统在废旧太阳能电池的驱动下产生1.6安培/平方厘米的电流密度,为可再生能源耦合制氢技术的高效应用和商业化推广奠定了坚实基础。
