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2026

08

全球首条氢能专用光束线落户 SPring‑8‑II, NEDO 携手京都大学共建

Haechifuelcell


 

日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)对外公布,将联合京都大学,在第四代同步辐射大科学装置 SPring‑8‑II 上建设氢能领域专属光束线。

该光束线正式命名为氢能材料多模态测量光束线(BL34XU),既是 SPring‑8‑II 规划中首条新建专用光束线,也是全球范围内首条面向氢能领域的专属光束实验平台。本项目是 NEDO 布局氢能规模化应用的重要举措,归属于氢能产业公共研发基础设施强化研发计划。

 

BL34XU 最大的技术优势,是能够在完全相同的实验工况下,对燃料电池、电解水器件开展原位多模态同步表征。科研人员无需拆分实验、辗转多台仪器,便可直接捕捉器件实际运行过程中内部发生的各类物化演变,直观解析燃料电池、电解槽的内部反应机理。

 

SPring‑8‑II 是日本兵库县现有 SPring‑8 同步辐射装置的换代工程,作为第四代同步辐射光源,其亮度将达到现役 SPring‑8 的约 100 倍,跻身全球最高亮度同步辐射装置行列。

 

这条光束线的能量覆盖 4.5‑35keV 以及 100keV 区间,在同一个实验平台上完成从基础材料、核心器件到制造工艺的全链条解析。第一实验舱可精准调控温度、气体氛围、电极电位等实际工况,针对燃料电池与电解水的催化剂、聚合物电解质膜开展多手段并行测试。

 

借助同步表征能力,以往需要占用多条光束线、耗费近一个月才能完成的系列实验,现在仅需约 1 天即可完成,整体分析效率提升约 30 倍。平台还将融合人工智能与数据科学工具,改变过去氢能材料研究需要跨多个科研设施拼凑实验数据的现状,大幅加快研发迭代速度。

 

第二实验舱与扩展实验舱可直接接入催化剂浆料混合、涂布、干燥等整套工艺设备,支持大面积电池单元、接近商业化规格零部件的测试工作。平台可同步运行小角 / 超小角 X 射线散射、X 射线 CT、X 射线层析成像多项技术,实现0.1 纳米至 100 微米的跨尺度层级结构可视化。

 

按照项目时间表,SPring‑8 升级至 SPring‑8‑II 的停机改造周期为 2027 财年下半年‑2028 财年,光束线主体工程将在 2027 财年下半年开工,计划 2029 财年正式对外开放实验。设备设计与采购筹备工作已于 2025 财年提前启动。

 

建成后,BL34XU 将成为日本氢能领域共用大科学平台,打通高校基础研究、国家级科研项目与产业研发需求。多家汽车、能源头部企业以产业顾问身份参与项目建设,把产业端实际研发诉求纳入光束线的功能规划。

 

氢能是日本推进绿色转型、保障能源安全的核心战略赛道。长期以来,日本持续投入燃料电池与电解水技术研发,布局了大量国家级科研项目以及高校主导的材料科学攻关。

 

来源:  Haechifuelcell

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