鎂合金開啟固態儲氫材料發展大門
發布日期:2023-07-24 瀏覽次數:1240
氫被認為是自然界的能源之母,也是綠色低碳轉型的重要推動者,其清潔、高效和可持續的特性使其在新能源領域備受期待。然而,由于氫氣通常以氣態存在且易燃易爆易擴散,導致常溫常壓下氫氣的儲存和運輸面臨諸多挑戰。目前市場上常用的高壓氣態儲氫和低溫液態儲氫方式存在成本高和能耗大等問題,因此大規模應用方面遇到了很多障礙。是否有一種創新途徑,能夠降低氫儲運成本、提升安全性并更好地滿足規模化應用需求呢?
中國科研人員在長期攻關后,發現了一種新的途徑,即采用固態形式來儲存氫氣。他們在鎂材料中找到了機會,并成功制備出一種神奇的合金材料。這種材料不僅能夠實現氫氣的自由進出,還能夠凈化氫氣,并將其以固態形式儲存在鎂基材料中。這一創新使得氫氣的儲存和運輸量增大,成本降低,同時也提升了安全性。
鎂基固態儲氫材料,也被稱為鎂基儲氫材料,是一種金屬固態儲氫材料,具有儲氫量大、生產成本低和原材料豐富等優點。其主要成分是純度在99%以上的氫化鎂,含有少量的鎂和其他金屬元素雜質。目前,已經較為成熟的技術是利用鎂基儲氫合金來實現固態氫的儲存。
從產業鏈上游來看,我國是全球鎂資源儲量大國,目前全球超過90%的鎂資源來自中國,2022年我國的鎂資源產量約為100萬噸。充足的原材料來源和低成本為國內鎂基固態儲氫材料行業發展創造了有利條件。
從產業鏈下游來看,鎂基固態儲氫材料主要應用于氫氣儲運場景,并在新能源、醫學、農業、畜牧業等領域具有廣泛應用前景。作為一種潛力巨大的新型固態儲氫材料,氫能被廣泛應用于交通、建筑、儲能、石油、化工、冶金、電子和醫療等領域。
氫能的儲存與運輸是實現氫能廣泛應用的關鍵環節,主要方式包括液態儲運氫、固態儲運氫和高壓氣態儲運氫。其中,固態儲氫具有許多優勢,例如無需高壓和隔熱容器、高度安全以及無爆炸風險等。因此,固態儲氫有望成為未來氫能儲運的主流方式。
根據《2023-2027年中國鎂基固態儲氫材料行業市場行情監測及未來發展前景研究報告》,鎂基固態儲氫材料在金屬固態儲氫材料中具有最高的儲氫密度。同時,鎂基固態儲氫材料的制氫方式高效、多樣且簡便,主要包括熱解放氫和水解放氫。此外,鎂儲氫還可以純化氫氣,將一般純度氫氣轉化為高純度的綠色氫氣(99.999%)。
未來,在固態儲氫材料市場快速發展的背景下,鎂基固態儲氫材料的市場需求有望大幅上漲,具備巨大的市場發展潛力。目前,全球只有上海鎂源動力科技一家企業能夠大規模生產鎂基固態儲氫材料,其他企業大多還處于研發階段。不過,國內外許多企業已經開始布局鎂基固態儲氫材料的研發賽道,包括法國的McPh、澳大利亞的Hydrexia、日本的BioCoke Lab、美國的Alfa Aesar和Sigma Aldrich,以及國內的云海金屬、氫楓能源、氫儲能源科技和寶武清潔能源等企業。
隨著國內企業在研發進程和力度上的加快,鎂基固態儲氫材料的產業化進程正在加速推進,展現出巨大的發展前景。
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