氫能對人類的發展進程起著不可替代的作用,金屬儲氫材料對于人類的發展來說亦是非常重要的,因為它不僅是優良的儲氫材料,還對如今電能,機械能等的轉換和儲存有著重要的作用!
氫能對人類的發展進程起著不可替代的作用,金屬儲氫材料對于人類的發展來說亦是非常重要的,因為它不僅是優良的儲氫材料,還對如今電能,機械能等的轉換和儲存有著重要的作用!氫的儲存方法有高壓氣態、低溫液態和固態三種,目前國內主推的氫燃料電池汽車都應用高壓氣態儲存技術,壓力為35MPa(日本、美國加州已嘗試推廣70MPa高壓儲氫技術)。氫燃料技術的研究和應用必須從全產業鏈角度出發,不僅考慮儲氫技術,還不能忽視加氫技術和加氫站的建設。事實上,高壓儲氫技術在國內市場推廣仍面臨不少技術瓶頸。同時,氫氣壓縮機壽命短,技術被國外企業壟斷,高壓儲氫罐價格昂貴,閥體等關鍵部件依賴進口,加氫站后期維護成本高,直接導致氫氣終端使用成本居高不下,目前(含氣體提純)為40~50元/公斤。另外,高壓加氫站建成后,站內設施管理、人員上崗培訓更加重要,國內相關管控措施依然不夠健全。
固態合金儲氫和低壓加氫技術是契合現階段中國國情的儲氫技術重大突破。推廣使用固態合金儲氫技術,目的就是解決氫燃料汽車上路的最后一道“門檻”。隨著全球氫能產業逐漸向中國市場轉移,固態合金儲氫技術產業化的發展條件逐漸成熟。固態合金儲氫和低壓加氫技術已具備非常成熟的應用體系,中國豐富的金屬資源和合金制備能力可保證其推廣。據悉,常用的儲氫合金有鈦錳系、鑭鎳系、鈦鐵系、鎂系等,其中適合汽車使用的材料主要是鈦錳系。
固態合金儲氫市場前景廣闊,適用于城市客車、重型卡車、物流車和叉車等。合金儲氫技術可實現超過5000次的循環充放,足夠覆蓋客車使用生命周期,降低用戶運營維護成本。車輛報廢后,合金可回收再利用。
低溫液態儲氫是將氫氣壓縮后冷卻到-252 ℃以下,使之液化并存放在絕熱真空儲存器中。與高壓氣態儲氫相比,低溫液態儲氫的質量和體積的儲氫密度都有大幅度提高,通常低溫液態儲氫質量儲氫密度可以達到5.7%。僅從質量和體積儲氫密度分析,低溫液態儲氫是比較理想的儲氫技術,是未來重要的發展方向,它的運輸能力是高壓氣態氫氣運輸的十倍以上,可配合大規模風電、水電、光電電解水制氫儲運。
目前,35MPa氣態儲氫主要應用于城市內車輛,如城市公交車、物流車、團體班車;70MPa已經研發成功,主要應用于乘用車;液態儲氫技術成熟,在中國主要應用于軍事領域,民用推廣實現后,可解決長途、重載、大功率商用車的用氫需求;有機液體儲氫技術突破后,可應用于大部分用氫領域;固體儲氫適用于對重量不敏感的領域。
目前,產業化的儲氫材料仍然是AB5系列,主要用于Ni/MH電池的負極材料。全球稀土儲氫材料95%由中國和日本供應用,中國儲氫合金產量超過全球總產量的70%。近幾年,因原材料價格上漲及鋰電池的競爭,鎳氫電池產量有所回落。2018年,儲氫材料產量約1.2萬噸。稀土儲氫材料的發展與鎳氫電池的發展是緊密相連的,在接下來的5-10年中,將大力發展超低自放電鎳氫二池電池、HEV用高功率鎳氫電池等。此外,燃料電池、稀土合金儲氫罐等也有很大的應用前景。
據中研產業研究院的研究報告《2020-2025年中國儲氫材料行業深度分析與投資發展趨勢預測報告》分析
2019年3月底,常溫常壓下液體儲氫材料(儲油)在湖北宜都問世,下一步將運用于汽車、輪船、軌道等多個領域。液體有機儲氫技術是將特定的有機不飽和化合物(儲油)與氫氣在催化劑作用下發生可逆化學反應,生成烷烴類化合物(氫油)來實現氫的儲存和釋放。“儲油”和“氫油”在常溫常壓下均為液態,方便儲存和運輸。氫陽能源有限公司儲氫材料項目全部建成后,預計總投資將達30億元,可年產100萬噸液體有機儲氫材料(儲油)。一期工程年產1000噸,主要用于全國各地的產業化導入示范項目,可實現年產值5000萬元。
2019年11月日本東京工業大學和筑波大學等機構的研究人員發現,硼化氫納米片在常溫常壓下通過光照即可釋放氫,有望用作更加輕質安全的氫載體材料。硼和氫的組成比為1:1的硼化氫納米片,在紫外線照射下可大量釋放氫,甚至在常溫常壓下通過光照也能釋放氫。硼化氫納米片能大量儲存和釋放氫,一是與其二維結構有關,二是與其獨特的電子能帶結構有關。
氫能源目前尚未大規模應用于儲能及移動領域,瓶頸在于氫在常溫常壓下難以存儲、運輸。國家首批“千人計劃”特聘教授、湖北氫陽新能源控股有限公司董事長程寒松于2014年帶領團隊攻克了“有機液態儲氫”這一世界性難題,令氫能產業化迎來重大機遇。此次落戶宜都的儲氫材料項目生產的儲油和催化劑,是氫能常溫常壓高效儲運的核心材料。
氫能是國際公認的清潔能源。此外,氫能源的提煉成本跟汽油大致相當,這為它替代石油改變未來世界格局提供了經濟價值基礎。在應用方面,氫能源開發利用的拓展領域非常廣泛,新能源汽車可能是與投資者日常生活關聯度最高的一個領域。儲氫技術的突破,將大幅度降低氫能源燃料電池成本。儲氫材料未來發展前景利好。
儲氫材料行業報告重點分析了中國儲氫材料行業發展狀況和特點,以及中國儲氫材料行業將面臨的挑戰、企業的發展策略等。報告還對全球儲氫材料行業發展態勢作了詳細分析,并對儲氫材料行業進行了趨向研判,是儲氫材料行業生產、經營企業,科研、投資機構等單位準確了解目前儲氫材料行業發展動態,把握企業定位和發展方向不可多得的精品。欲了解關于儲氫材料行業具體詳情可以點擊查看中研產業研究院的研究報告《2020-2025年中國儲氫材料行業深度分析與投資發展趨勢預測報告》。

2020-2025年儲氫材料行業競爭格局及“十四五”企業投資戰略研究報告
中研普華通過對儲氫材料行業長期跟蹤監測,分析儲氫材料行業需求、供給、經營特性、獲取能力、產業鏈和價值鏈等多方面的內容,整合行業、市場、企業、用戶等多層面數據和信息資源,為客戶提供深...
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