稀土储氢材料现状及进展与趋势 共26页.pptVIP

稀土储氢材料的 现状及发展趋势 稀土储氢材料应用市场 二、稀土储氢材料产业 三、稀土储氢材料技术 四、稀土储氢材料发展趋势 稀土储氢材料应用市场 稀土储氢材料主要有两类:LaN5型储氢合金(AB3型)和 La-Mg-Ni系储氢合金(AB3型、A2B1型) 类型 MmNi 氢化物 LaNi: H MmNi; H6.3 LaNi,H4.s CaNi3 H4 4 La., Mgo Ni2.8 Co0. s H4.73 吸氢量wt% 2.0 知H 压(温度)0.4(50)34(80)无平台10.04(20) 0.06(60) 氢化物生成热 0.1 26.4 35.0 /k J.mol-IH 稀土储氢材料应用市场 匕学能 电能 储氢材料 能源变换材料 氢+合金吸热氢化物 氢分离精制材料 电池材料 上成热废热 催化剂材料 机械能 传感器材料 主要原理 金属氢化物(MH)电极,氢气的电化学吸收/释放介质。MH/Ni电池 氢气直接贮存和运输介质。储氢罐,燃料电池供氢装置 金属氢化物反应热效应。余热储存,热能传输,热泵(空调) 金属氢化物反应压力-温度关系。压缩机、压力传感器 对氢或氢的同位素选择性吸收 为有氢参与的反应提供高活性的氢源 电能、风能等的调节 稀土储氢材料应用市场 镍氢电池具有能量密度高、循环寿命长、 动力学性能良好、环境友好和安全性好等优点 广泛应用于便携式电子设备、电动工具、混合 电动车(HEV)。就技术水平看,在各类动 力电池中,镍氢电池的综合优势最为明显。 HEV用镍氢电池的使用寿命 达到了8年或者是16万公里。目前 85%HEV采用镍氢电池,未来 段时间镍氢动力电池仍是油电混合 车或电动汽车的首选电源 稀土储氢材料应用市场 为了适应多种镍氢电池的要求,储氢合金的品种分为常规型 高容量型、功率(动力)型、低温型、高温型、低自放电型等。 类型 AB型 AB3型 A2B1型 理论放电容量(mAh/g) 372 480 430 实际放电容量(mAh/g) 340 420 循环寿命(次,60%) 1000 500 稀土储氢材料应用市场 为促进燃料电池的实用化,近些年固态金属氢化物储氢技术受 到关注,其特点是:体积储氢密度高;安全性好;不需要高压容器 和隔热容器;可得到高纯度氢。 储亭4kgH的体积比秘 以MmN4A1合金储氢装置为例,该储氢系统与15MPa高压气 瓶贮氢方式相比,在相同储氢量下,其容器体积仅为高压气瓶的 并且容器压力降到1MPa以下,提高了安全性,同时还提高了氢的纯 度(可得到999的高纯氢),可提高燃料电池效率和寿命 稀土储氢材料产业 aNl型储氢电极合金已于上世纪90 年代初在日本和中国先后实现了产业化 日前,国内外稀土系储氢合金主要产品 为LaN型,全球稀土储氢合金的年产量 约为3万吨 2019年以来,中国稀土储氢材料和镍氢电池的产量超过日本, 储氢合金产量占全球产量的60%以上,成为全球最大的生产国。目 前全国有10余家储氢合金生产企业,产能约24万吨。2009年我国 储氢合金产量175万吨,比2019年(173万吨)增加1.16%。国内 应用量6200吨,与2019年(6160吨)基本持平 稀土储氢材料产业 中国主要生产传统镍氢电池用LaN型储氢合金。日本主要生 EV用镍氢动力电池的功率型LaN储氢合金,年产量在5000吨左右 2019年,日本开发出低自放电银氢电池用新型稀士系LaM9N型储氢 合金粉,年产量在6500吨左右 稀土储氢材料产业 2009年11月,全国稀土标准化技术委员会审定了中华人民共和国 国家标准《 电池负极用稀土系贮氢合金粉》,对 主要产品牌号及电化学性能做了规定 稀土系AB型贮氢合金粉产品牌号及电化学性能 电化学性能(25℃±2℃) 牌号 类型 比容量/(mAh/g)循环寿命(次)300mA/g放电容量/(mAhg) 206000普通型 310 1功率型 206002高容量型 330 280