近日，國家稀土功能材料創(chuàng)新中心（以下簡稱國創(chuàng)中心）與行業(yè)內(nèi)各方資源交流與合作，設計并制造出的具有優(yōu)良熱量管控能力的高密度氫氣回收-再利用系統(tǒng)，為工業(yè)用氫提供高效、可靠的氫氣回收再利用固態(tài)儲氫裝置正式亮相。該裝置是全國儲氫材料應用在回收利用系統(tǒng)的首臺套設備。

“固態(tài)儲氫裝置就像一個大容量充電寶，可以把光伏、風電等不穩(wěn)定的可再生能源高密度存儲起來，既解決了風光發(fā)電波動性強、利用難的問題，也將改變目前過度依賴煤炭、石油等化石能源制氫的現(xiàn)狀，助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標?！毕⊥猎焊痹洪L、國家稀土功能材料創(chuàng)新中心總經(jīng)理劉威向記者介紹。

據(jù)了解，固態(tài)儲氫裝置工作原理是根據(jù)稀土—鎳基儲氫材料傳熱傳質(zhì)相關參數(shù)，對氫儲能系統(tǒng)中儲氫裝置內(nèi)部結構進行設計，解決儲氫裝置熱響應速度慢的問題；通過建立數(shù)學模型來計算反應熱調(diào)控器的響應數(shù)據(jù)，確認啟停條件并建立PLC自動控制系統(tǒng)，進一步提高反應熱調(diào)控器的自動化程度；同時，對大功率儲氫系統(tǒng)進行集成與優(yōu)化，產(chǎn)品應用領域涵蓋冶金用氫氣回收再利用、大規(guī)模工業(yè)氫氣低壓安全存儲、加氫站用固態(tài)儲氫裝置和移動載具用固態(tài)儲氫系統(tǒng)等方向。“目前，國創(chuàng)中心已建設完成年產(chǎn)10臺套固態(tài)儲氫裝置的示范生產(chǎn)線，有效解決了常溫常壓下儲氫合金高效吸/放氫動力學及熱力學的產(chǎn)業(yè)化技術壁壘，激發(fā)稀土儲氫材料潛力，促進稀土資源綜合利用，優(yōu)化用氫產(chǎn)業(yè)結構，平衡氫氣資源分布，實現(xiàn)產(chǎn)品在新能源、大型風光電領域儲能裝置等方面的開發(fā)應用?！眲⑼f道。

劉威介紹，“國創(chuàng)中心目前開發(fā)建設的一系列固態(tài)儲氫裝置適合多種固定式和移動式應用場景。其中，儲氫容量20公斤的氫氣循環(huán)凈化系統(tǒng)，突破氫氣輔助設施限制，實現(xiàn)正負壓吸放功能，可為用氫企業(yè)實現(xiàn)氫氣的暫存和凈化，特別是為使用釹鐵硼氫碎工藝的企業(yè)進行氫氣回收利用；20公斤級低壓固態(tài)儲氫裝置，能夠為用氫企業(yè)及加氫站提供低壓、高效的氫氣存儲方案，并且與高壓氣態(tài)儲氫相比，同設備體積和儲氫容量的條件下氫氣存儲壓力可降低約90%，與其他固態(tài)儲氫材料相比儲氫體積密度提升約15%；80公斤級低壓固態(tài)儲氫裝置，可直接用于加氫站及大規(guī)模用氫場景的氫氣安全存儲，與現(xiàn)有加氫站建設成本相比，可降低建設成本約30%；在建的3至10公斤級移動載具用固態(tài)儲氫裝置，可應用于氫燃料電動汽車、重卡及特種車輛中，在不改變儲氫罐體裝載數(shù)量的前提下，可提升重型卡車氫氣裝載量50%，車體自重僅增加10%?！?/p>

氫能、儲能技術是21世紀全球能源轉型升級的重大戰(zhàn)略需求，隨著“雙碳”目標的深入推進，氫能產(chǎn)業(yè)進入了人們的視野。由于氫通常以氣態(tài)存在，具有易燃、易爆、易擴散屬性，對存儲和運輸條件要求異?？量?。尋求安全、高效的儲氫方法或材料，成為發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的關鍵。