由中国科学院赣江创新研究院牵头完成的低压固态储氢合金开发及批量制备技术成果,顺利通过中国有色金属工业协会组织的权威科技成果评价。以潘复生院士为组长的专家组一致认定,该成套技术整体处于同类体系国际领先水平,为我国低压安全储氢规模化落地、完善氢能全产业链提供核心材料支撑中国科学院。
本次成果评价会由中国有色金属工业协会科技部副主任王怀国主持,赣江创新院副院长廖伍平研究员出席并致辞。评价委员会汇聚重庆大学、浙江大学、西安交通大学、中科院上海微系统所、行业龙头储能企业等国内固态储氢领域顶尖专家。项目负责人陈庆军研究员完整汇报技术攻关、中试验证、产业化工艺、应用示范全链条成果,专家组审阅全套技术资料,开展深度质询与研讨,经独立评议形成正式评价意见。
当前氢能产业发展中,高压储氢存在安全风险、储运成本高昂,传统固态储氢合金普遍存在储放氢平台窄、循环寿命短、需高温活化、规模化熔炼成分均匀性差、量产成本高等痛点,制约低压固态储氢装备商业化推广。针对行业共性难题,赣江创新院储氢材料团队深耕 AB₂型钛锆基储氢合金体系,开展稀土掺杂微结构调控、低压储放氢热力学 / 动力学优化、连续批量熔炼、均匀化热处理全流程工艺攻关,取得系列原创突破中国科学院。
技术核心创新亮点如下:
- 高性能合金体系自主设计:通过 Ce、Y 稀土复合掺杂改性,调控合金晶体结构,研发出宽储氢平台、长循环稳定、常温易活化新型低压储氢合金,工作压力区间 1.5–3MPa,无需高温预处理即可快速吸氢,大幅降低设备能耗与使用门槛;千次循环容量保持率优于国内外同类商用材料,有效延长储氢装置使用寿命内蒙古自治区科学技术厅。
- 万吨级稳定批量制备工艺:攻克真空感应连续熔炼、铸锭均匀控氧、闭环粉末制备成套工业化技术,建成年产能 2000 吨规模化产线,解决小试配方放大后性能衰减、成分偏析、杂质超标等产业化卡脖子问题,实现合金批次性能高度一致性,满足储能装备大批量供货需求。
- 低成本轻量化配套方案:依托江西稀土资源优势,采用轻稀土替代高价钒、锆原料优化配方,显著降低原材料成本;配套开发适配合金的模块化固态储氢罐,体积储氢密度领先传统高压气瓶,适配分布式储能、车载氢能、备用电源、军工特种供氢多场景应用内蒙古自治区科学技术厅。
经第三方检测与多场景示范验证,该成套技术经济与安全指标优势突出。低压固态储氢体系运行能耗较高压储氢降低约 10%,全程无高压爆炸隐患,适配园区分布式制储氢、燃料电池重卡、备用氢能电源、可再生能源消纳储能等多元场景,可完整打通氢能 “制 – 储 – 运 – 用” 低压产业链,大幅压缩终端用氢综合成本中国科学院。
评价专家组明确指出,项目多项关键性能指标、批量制备工艺、稀土改性调控方法具备原创性,形成完整自主知识产权体系,授权发明专利十余项,相关技术标准参与起草,成果转化条件成熟。专家组建议加快推进产线扩产、产业链上下游联合示范,推动低压固态储氢技术在能源、交通、军工领域规模化应用,助力国家 “双碳” 战略与能源安全保障。
廖伍平副院长表示,固态储氢是赣江创新院稀土功能材料重点布局方向,本次成果获评国际领先,标志我院在储氢材料从实验室基础研究到工业化量产全链条实现跨越式突破。研究院将持续依托稀土资源与材料研发优势,深化储氢合金迭代、低成本无钒体系开发、大型储氢装备一体化研发,联合有色、氢能装备企业加速技术落地,打造国内领先的稀土固态储氢创新与产业化高地。
项目负责人陈庆军研究员介绍,团队下一步将聚焦低成本无钒储氢合金、低温宽温域储氢材料攻关,同步推进 100 公斤级、吨级储氢装置产业化示范,推动低压固态储氢技术走出实验室,构建安全、低成本、可普及的新型氢能储存解决方案,支撑我国氢能产业高质量自主发展。