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稀土储氢材料和原理,稀土储氢前景到底如何呢

发布时间: 2021-05-09 00:07:28| 来源: 金属之家| 浏览量: 49

“目前我们已经建立了完备的新型稀土储氢材料生产线,生产工艺完全采用公司自主知识产权技术,已经形成了连续稳定的生产工艺和产品控制体系,通过科技攻关和产品研发,公司开发了一系列具有明显电化学和储氢特性的高容量新型稀土储氢合金新产品。”中科轩达生产技术部部长肖明介绍说。

能源危机是本世纪中叶即将面临的巨大挑战。据统计,若按目前的水平开采世界已探明的能源,煤炭资源尚可开采100年,石油30-40年,天然气50~60年。石化能源燃料燃烧时所产生的有害物质,严重污染了环境,导致温室效应、全球气候变暖、生物物种多样性降低、荒漠化等诸多生态问题,严重影响着国家的资源安全和社会经济持续发展,威胁着人类的生存。

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“在这种形势下,发展氢能尤其是氢燃料电池汽车的推广,成为发展零污染低碳交通的必然选择。”包头稀土研究院技术专家、正高级工程师闫慧忠说。

据闫慧忠介绍,氢作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效的二次能源,在汽车、轨道交通、船舶、航天、物流、供电供暖等领域,有着丰富而广泛的应用前景,被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,代表着未来新能源的发展方向。

众所周知,我国氢气资源丰富,发展氢能源具有先天优势。目前国内氢气产量已经位居世界第一位,而且我国煤炭资源丰富,已经开始发展煤制氢产业,还有丰富的风电、光电、水电资源,未来都可以用来进行水电解制氢。

“我国氢能源产业相关技术,尤其是燃料电池技术与发达国家差距很大,相关政策法规还不够完善,加氢站基础设施建设滞后,还需要进一步在国家和省级层面进行统筹规划,推进我国氢能源产业发展。”肖明坦言,稀土储氢材料面临着重要发展机遇。

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稀土储氢材料是目前最具应用条件和生产工艺最为成熟和产业规模化的固态储氢材料,稀土储氢材料已成为氢能实现产业化过程中一项关键核心技术。

储氢技术作为氢气从生产到利用过程中的桥梁,是指将氢气以稳定形式的能量储存起来,以方便使用的技术。据肖明介绍,固态储氢是一种低压高安全性高密度储氢方式,是极具发展前景的储氢方式之一。

新能源的需求量越来越大,但是可再生能源发电会碰到一个问题,那就是电发出来了,存在什么地方呢?传统的能源市场是集中发电、集中储能、集中供电、输电,但是新能源市场不一样,是一个分布式发电、能源互联网的形态。因此,采用大规模分散式储存电力是新能源市场的一个必然结果。

储能技术不仅可以实现电源移动,还可以储存电能和平衡发电与用电,确保电网稳定,因此,大规模储能技术是实现可再生能源普及应用的核心技术。电化学储能技术由于具有模块化、响应快、商业化程度高、系统安装灵活、建设周期短的特点,是目前技术成熟度及其产业化程度较高的储能技术。

记者在中科院包头稀土研发中心孵化的生产线看到,新型稀土储氢合金电极材料生产线已经开始正常运转。“生产线为产能200吨,新型储氢合金较以往的储氢合金最大的优势是容量提高,每克提高30%左右,可达到每克400毫克安。同时具备良好的安全性,以及良好的低温性和较宽的温差范围,可实现在-40℃正常使用。”生产技术部负责人肖明介绍。

作为我国具有自主知识产权的新型稀土储氢合金生产线,这一新型电极产品将被用来制备氢动力电池,由于其大容量、耐低温以及相较于镍镉电池更环保的特性,相较于锂电池更安全的优势,能够大范围应用于汽车的混合动力电池,以及固态储氢及氢燃料电池当中。

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据介绍,该产品源自燕山大学的合金制备技术,通过稀土镍基储氢合金相结构与电化学储氢性能间的匹配关系,优化合金结构特性,开发出不同优势性能的RE-Mg-Ni基储氢合金新产品。稀土系储氢材料主要以镍和稀土金属为生产原料,使用的生产原料中有三分之一左右是轻稀土金属、也就是储量最为丰富的元素,该生产线稀土储氢材料的市场应用,对推动我国轻稀土资源的充分利用起到积极作用。随着国产化的实现,该产品不仅价格优势明显,而且就地消化了北方稀土生产的镧、铈,将大幅提高稀土材料的附加值。

二次电池由于可循环使用,具有环境友好性强等特性,在未来几十年里,依然会在储能市场中占主导地位。

随着国家相关产业的拉动及国际电池生产厂商在华投资的增多,中国电池产业发展步伐加快,近年来增长速度超过30%。同时随着国际市场需求的不断增加,中国也成为了世界上最大的电池出口国之一。因此,电池产业是二十一世纪最有发展前途和应用前景的新型绿色能源体系。

稀土金属

稀土金属

稀土金属又称稀土元素,是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称,常用R或RE表示。从1794年发现第一个稀土元素钇,到1972年发现自然界的稀土元素钷,历经178年,人们才把17种稀土元素全部在自然界中找到。

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