《材料路线图》诞生于“中国科协学科发展引领工程”重大专项框架下,深度响应党的二十大关于“强化科技创新体系建设”的战略部署。在历时18个月的编撰过程中,中国金属学会在清华大学、中国产业基础能力发展战略研究院、中国科学院、中国钢研科技集团有限公司、中国氢能联盟研究院等近二十家大学、科研院所、企业参与支持下,以“科创中国”试点城市(园区)的产业需求为导向,系统梳理氢能产业链中燃料电池及关键环节的材料技术瓶颈,并整合国内外技术发展趋势,构建了覆盖基础研究、技术攻关、产业应用的全链条创新发展路径。
专著聚焦质子交换膜、催化剂、电极材料等核心材料的技术突破,提出“材料-工艺-装备”协同创新模式,结合先进制造技术与全生命周期评价技术的融合实践,为氢能大规模商业化应用提供科学支撑。专著共七章内容,前三章系统梳理了氢能与燃料电池产业的基础概念、战略发展历程及全球现状,深入分析了市场需求、未来趋势,并基于产业愿景提出了技术路线图的制定逻辑、方法论及实施路径;第4章、5章从质子交换膜燃料电池功能入手,以应用端需求为牵引,详述燃料电池发展现状与趋势;第6章和第7章系统介绍固体氧化物燃料电池(SOFC)电堆及系统设计、关键技术材料与集成策略,分析其发展现状、趋势与产业化目标。此外,书中还剖析了欧美、日韩等国的技术路线差异,提出中国特色的氢能材料技术迭代策略,强调通过多学科交叉与产学研协同,加速关键材料国产化替代进程。
当前,全球能源结构加速向低碳化转型,氢能作为实现“碳中和”的核心载体,其材料技术的突破关乎产业链安全与成本竞争力。本书首席科学家、中国工程院院士、中国氢能联盟战略指导委员会常务副主任干勇表示:“路线图的发布不仅是我国氢能领域技术发展的里程碑,更将为国际社会提供可借鉴的‘中国方案’。”国际氢能大会组委会评价称,该专著“以全球视野与本土实践相结合,为氢能材料技术发展提供了清晰的行动指南”。