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                  鎂基固態儲氫技術產業化提速

                  2024年02月27日 10:35 4658次瀏覽 來源:   分類: 鎂資訊

                  近日,氫楓(中國)與寶武鎂業舉行鎂基固態儲氫戰略合作簽約儀式,雙方將聚焦鎂基固態儲氫技術和鎂基固態儲氫應用等進行戰略合作。業內人士認為,經過近幾年的探索,鎂基固態儲氫已成為最具前景的氫能儲運技術之一,目前,正逐步走向小規模應用。加速鎂基固態儲氫技術的產業化應用,將有效緩解氫能在儲運方面的困難,成為打破氫能儲運技術與成本“瓶頸”的重要解決方案之一。

                  兼具安全性和高效率

                  “儲氫一般分為氣態、液態、固態3種方式,對于大規模氫存儲和運輸,鎂基固態儲氫材料算是產業‘新秀’。”上海交通大學材料科學與工程學院教授鄒建新表示,要想把氣態氫體積做得很小就必須不斷施加壓力,風險性也會隨著壓力的提升而逐漸增大。同時,由于氫分子非常小,在高的壓力下,存在緩慢泄漏的風險,而將氫固化在鎂材料中,固態體積可以做得非常小,使用過程也更加安全。

                  “鎂基材料的質量儲氫密度和體積儲氫密度都比較高,更小的體積和更輕的重量能儲運更多氫。因此,鎂基材料特別適合長距離安全存儲和運輸氫,這是鎂基材料在性能方面的重要優勢之一。”鄒建新表示。

                  氫楓(中國)首席技術官宣鋒認為,固態儲氫的最大優勢在于安全性,鎂基固態儲氫材料是在常溫常壓下儲運氫氣,無高壓相關的風險,而且由于是固態儲運,不需要像液氫一樣盡快用完,可以進行長時間儲存。因此,鎂基固態儲氫材料可滿足大規模、長距離、跨時間的儲運需求。

                  “在原材料儲量方面,我國鎂產量非常大,年產量約占全球總產量的85%以上。因此,在鎂基材料方面我們有著天然的資源和成本優勢,大規模應用沒有產量及成本限制。在技術方面,鎂基儲氫材料具有反應相對簡單、無副產物且可控性良好的優勢。同時,鎂基儲氫材料易于回收且回收率高,對環境友好。”鄒建新表示。

                  匹配多元應用場景

                  在應用端,鎂基固態儲氫技術在氫冶金、氫儲能、氫化工、分布式發電等方面都具備巨大應用潛力。

                  在長距離運輸方面,尤其是超過150公里的運輸場景,鎂基固態儲氫是最為理想的儲運方案之一。宣鋒指出:“如果需氫端距離和供氫端距離比較長,用高壓氫成本會比較大。同時,高壓氫單車運氫質量為300多公斤,而鎂基固態儲氫單車能夠達到1噸~1.5噸,是高壓氣氫車的3~5倍,運輸成本更為節約。”

                  “基于高安全性和高儲氫密度,在可再生能源制氫場景中,鎂基固態儲氫技術能有效地解決可再生能源間歇性、波動性和季節性難題,為可再生能源制氫應用場景提供大規模氫氣存儲技術。”宣鋒表示。

                  “不過,當前對于鎂基固態儲氫材料而言,主要缺點是釋放氫的溫度比較高,需要達到300攝氏度以上,且在這個過程當中會產生一定能耗。”鄒建新指出,通過結合后端應用場景,能夠解決能耗大的問題。“比如,在氫冶金過程中會產生很多余熱,氫燃氣輪機發電時也會產生很多余熱,把余熱拿來給鎂基材料進行放氫利用,就能降低能耗。”

                  鄒建新指出,鎂基固態儲氫技術與后端應用場景更好地結合,還要進行很多研究工作,比如,不同應用場景對氫的純度、溫度、壓力等都有不同要求,如何進行余熱匹配、溫度匹配、壓力匹配等,并最大程度降低能耗,更加安全、高效,需要進一步研究探索。

                  量產有望進入新階段

                  事實上,早在2022年,氫楓(中國)全球首條鎂基固態儲氫材料試生產線就已在河南新鄉高新區投產。2023年,氫楓(中國)研發制造宜興基地開工,進一步擴大鎂基固態儲氫材料的生產規模。

                  “此前,由于氫能發展處于起步階段,氫一般用在工業原料中,如今氫既是工業原料,又可作為能源,在應用領域拓寬的同時,應用場景也變得更多了。”宣鋒表示,鎂基固態儲氫技術已經過多年沉淀,加之能夠適用于多個應用場景,具備巨大發展潛力。

                  鄒建新表示,鎂基固態儲氫材料使用不銹鋼儲氫瓶,相比碳纖維儲氫瓶價格更低,整體成本也不會很高。目前,國內鎂基材料的產業化發展還處于起步狀態,沒有開始大規模量產。“不過,部分氫能企業已經開始合作進行生產線建設,實現大規模生產后成本會大幅下降。未來,隨著氫能產業快速發展,會進一步拉動鎂基固態儲氫材料需求提升。”

                  鎂基固態儲氫材料何時可以實現產業化發展?受訪專家不約而同地指出,2024年將是鎂基固態儲氫材料的規?;a和應用“元年”,隨著氫能產業快速發展,大規模氫儲運需求將不斷提升,帶動鎂基固態儲氫材料迎來巨大發展機遇。

                  宣鋒進一步強調,鎂基固態儲氫是新鮮事物,也是未來氫氣儲運發展的趨勢之一,需要健全相關法律法規,包括企業標準、團體標準和國家標準的制訂,為產品大規模應用提供法律法規層面的保障。

                  責任編輯:楊一鳴

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