技术
镁有望助力燃料汽车发展


      燃料电池汽车是新能源汽车的主要路线之一,《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等都将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度,列为重点发展方向。但目前燃料汽车产业化进程明显要晚于纯电动汽车。究其原因,其产业链瓶颈主要在于储氢技术仍面临重大挑战。
    近日,中国工程院院士、上海交通大学氢科学中心主任丁文江在出席由上海市松江区投资促进服务中心主办、荣格工业传媒承办的“2019新能源汽车产业发展高峰论坛”时表示,镁是很好的储氢材料,有望实现高容量、安全便捷的氢的储存和运输,从而助力燃料汽车的发展。
    据了解,目前,氢的储存主要有气态储氢、液态储氢和固体储氢三种方式。其中,高压气态储氢应用最为广泛,但存在效率低、成本高等问题。
    丁文江表示,镁作为功能材料是固态储氢材料的极佳选择,镁基固态储氢材料不仅储氢量高、而且安全。他介绍,镁储氢密度可达7.6 wt.%,超过美国能源部提出的车载氢源系统终极目标,且实验结果显示,2500次循环无明显衰减。镁基固态储氢材料水解产氢量更高,可达到15.2wt.%,相当于液态储氢的3倍。同时,镁基固态储氢材料还有明显的成本优势,单位氢气储运成本可下降40%,降低6.48元/公斤。
    此外,由于镁材料的特性,还可以实现工业副产氢净化储运一体化,具有直接充装、纯化氢气,存储运输、更低成本等优点,可以实现大容量固态储氢,单车可装载20个储氢罐、1.2吨氢气,实现常温常压运输,从而实现更纯的氢气,更远的距离,更低的价格以及更高的安全。
    加氢站是氢燃料电池汽车发展的必要前提条件之一。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》,到2020年我国建成加氢站将达100座,2030年将达到1000座。数据显示,截至2018年,保有量23座,数量远低于欧州和美、日等国家。这很大程度是由于当前国内加氢站单站建设存在成本高、投资回报期长等问题。
    丁文江介绍,用镁基固态储氢的储运车,两辆可装载氢气2.4吨,可直接变成加氢站,为3000辆重卡加氢。这种新型的加氢站具有占地面积小、加氢车辆多,氢气成本低,加氢能够大的优点,发展前景看好。
    在产业化进展方面,丁文江透露,一条年产20吨~50吨级镁储氢材料生产线已经在上海市临港区建设,这也是世界上第一条以吨级来生产镁氢材料的生产线。 

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