鸿达兴业氢能布局整体进展情况

2019-07-24

鸿达兴业氢能布局整体进展情况

   来自:同花顺财经


要想高效率稳定的存储氢,就要使得同样的存储空间装下更多的氢,也就是要高密度存储氢,并且要保证存储过程中的稳定与安全。然而,氢是所有元素中最轻的,其在常温常压下为气态,密度只有水的万分之一,因此高密度储存氢的难度非常大。当前,氢能的存储方式主要有低温液态储氢、高压气态储氢、金属氢化物储氢和有机液态储氢等,这几种储氢方式有各自的优点和缺点。其中,金属氢化物储氢应用少,尚处于攻克阶段,国内企业正在积极探索。

7月23日,鸿达兴业发布公告称,公司与有研工程技术研究院有限公司(下称“有研工程”)签署稀土储氢材料《技术开发合同》,公司委托有研工程在第一代稀土系镧-镍基储氢材料的基础上研究开发第二代稀土系镧-镁-镍基储氢材料以及第三代稀土系镧-钇-镍基储氢材料,提高稀土储氢材料的储氢性能和储氢容量,降低储氢材料的生产成本。

《技术开发合同》主要内容有:1、乙方在本合同生效后30日内向甲方提交研究开发计划,包括以下主要内容:①研发内容、技术方法和路线;②时间节点和技术目标;2、2019年12月前完成第二代稀土系镧-镁-镍基储氢材料研制及优化研究,实现储氢容量较第一代稀土系镧-镍基储氢材料(储氢容量1.4wt%)提高20%;3、2020年6月前完成第三代稀土系镧-钇-镍基储氢材料研发,实现储氢容量较第二代稀土系镧-镁-镍基稀土储氢材料提高5%——10%并完成第三代稀土系镧-钇-镍基储氢材料制备技术研发,实现制备成本较第二代稀土系镧-镁-镍基稀土储氢材料降低15%以上。

鸿达兴业表示,6月10日,公司与有研工程签署了《稀土储氢材料开发合作协议》,本次与有研工程签订合同是为了进一步深入推进合作事宜,加快稀土储氢相关技术的研发进度。

那么,鸿达兴业氢能布局整体进展如何?稀土储氢技术市场前景又如何?

鸿达兴业氢能版图

鸿达兴业是我国氯碱行业的龙头企业之一,氢气是公司氯碱生产过程中的产品和重要原料。公司下属子公司包头市新达茂稀土有限公司从事稀土选矿、冶炼、分离深加工等业务,拥有稀土镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、镱、镥等原材料优势。公司另一个下属子公司内蒙古鸿达氢能源及新材料研究院有限公司主要从事稀土储氢技术、储氢装备的研究、开发及应用以及稀土在新材料中的应用研究等业务。

今年以来,在国家政策积极倡导发展氢能的大环境下,鸿达兴业动作频频。2月1日,鸿达兴业发布公告称,全资子公司内蒙古乌海化工有限公司收到内蒙古自治区乌海市发展与改革委员的项目备案批复文件《投资项目同意备案告知》,同意乌海化工在乌海市海勃湾区、海南区、乌达区共计建设8座加氢站;

同样在2月,鸿达兴业与北京航天试验技术研究所签订了《氢能项目合作协议》,合作范围包括氢液化示范项目、加氢站等基础设施、氢能相关装备制造研发;3月,公司与北京航天全资子公司北京航天雷特机电工程有限公司签署了《氢液化工厂设备建设项目合同》;

4月,公司与雄川氢能科技(广州)有限责任公司签署《氢能项目合作意向协议》,旨在氢能装备研发制造、氢源供应、加氢站投资建设及运营等方面展开合作;5月,乌海化工在乌海市海南区海化工业园建设的第一座加氢站成功投入使用;公司与中国石化销售有限公司内蒙古石油分公司签署《新能源发展合作的框架协议》,以共同推进加氢站建设。

鸿达兴业的本次合作方有研工程是有研科技集团有限公司(原北京有色金属研究总院),以全部研发类资产出资设立的全资子公司。承继有研集团直接管理的全部研发单位,拥有10个国家级中心、实验室和研发制造基地,主要从事有色金属新材料战略高技术和前沿技术研发,产业化关键技术和行业共性技术开发,中试生产和成果孵化转化。

在储氢材料研发方面,先后承担了50余项国家“863”、“973”及科技攻关项目,研制出多种具有我国自主知识产权的稀土系AB5及AB3型、钛铁基AB型、钛基AB2型、钒基BCC固溶体型和镁基储氢材料。有研工程积累了丰富的储氢材料与系统研发和工程化经验,形成了从材料研制、性能测试、规模化生产到系统集成、综合性能评价等较为完备的储氢材料与系统研发平台。

鸿达兴业表示,本次公司与有研工程合作开发稀土储氢材料相关技术,将充分发挥公司在稀土领域的产业优势和有研工程在固态储氢等方面的技术优势,共同研发低成本高性能稀土储氢材料,提高稀土储氢材料性能,降低成本,将有助于推进相关稀土储氢材料的市场化进程,促进氢气销售、加氢站运营等氢能源应用相关业务发展,推动公司“制氢、储氢、运氢及氢能应用产业链”的建设。

稀土储氢的利与弊

资料显示,稀土金属(rare earth metals)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。稀土一般是以氧化物状态分离出来,又很稀少,因而得名稀土。

稀土不是像铁、铜、铝、石油这样大量消耗的资源,而是像味精一样稍用一点就能发挥巨大作用的战略元素。由稀土金属与有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物等,均需使用独特性能的稀土金属。用量虽说不大,但至关重要,缺它不可。因而稀土被广泛用于当代通讯技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生、感光材料、光电材料、能源材料和催化剂材料等。

中国稀土金属矿产丰富,为发展稀土金属工业提供了较好的资源条件。公开数据显示,中国既是全球最大的稀土生产国,也是全球最大的稀土出口国和消费国。

稀土储氢材料中的稀土为La、Ce、Pr、Nd等轻中稀土金属,含量为35wt.%左右。稀土储氢材料主要有两类:以LaNi5型储氢合金(AB5型)和La-Ma-Ni系储氢合金(AB3型、A2B7型),均已实现商业化应用。目前国内稀土储氢材料生产企业有10余家,除有研工程外,还有鞍山鑫普、江西江邬、厦门钨业、大博文、包头三德、钢研科技、稀奥科、甘肃稀土、广州有色、北京浩运、赣州华京、稀土科技等。

从化学机理来看,A侧组成元素均为La、Ce、Pr、Nd、Ti、V、Mg、Ca等元素,均为氢稳定性元素,吸氢性能优良而放氢性能不好,该元素决定了储氢材料吸氢量的大小;B侧组成元素为Ni、Co、Mn、Fe、Sn、Ai、Si等元素,均为氢不稳定元素,放氢性能优良而吸氢性能不好,该元素控制着储氢材料吸放氢的可逆性,起调节储氢材料生成热和分解压力的作用。


稀土储氢材料具有体积储氢密度高、安全性好、运输距离长、不需要高压容器和隔热容器、可得到高纯氢等优点,但也有价格贵、吸收氢后重量太大等缺点。此外,由于合金氢化时,金属晶格发生体积膨胀,脱氢时体积收缩,一般为15%-25%。由于吸氢合金本身很脆,吸氢后体积极具膨胀使其产生无数微细裂纹。在反复吸放氢操作下,合金就会变成粉末。所以如何提高储氢合金寿命是一大难点。

从应用来看,稀土储氢材料除用于储氢(氢气直接储存与运输介质、燃料电池供氢装置等)外,还可用于电极材料、蓄热材料、压力传动材料、氢分离材料、催化材料、储能材料等(用途如下图所示)。目前HEV中用的镍氢电池是稀土储氢材料的主要应用领域。镍氢电池用储氢合金作为负极,利用储氢合金在电位变化时具有吸氢或释放氢的功能,实现电池充放电。


业内分析认为,短期来看,稀土储氢用于氢气储运,实现难度很高。鸿达兴业与有研工程能否真正做好稀土储氢具有很大的不确定性。不过,在氢能发展初期,路都是趟出来的,也不排除未来应用稀土储氢的可能性。

事实上,鸿达兴业自身也在探索多种氢气储运方式,除了稀土储氢外,其还与联合北京航天开发液氢设备与工厂,就是在探索不同于固态储氢——液氢储存方式。


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