储氢材料,是一种可逆吸收和释放氢气的材料,一般需要具有存储容量大、安全性高、成本低、使用方便等特点。随着经济发展,全球能源消耗量不断增加,传统能源以石化能源为主,储量有限且会对环境造成污染,清洁可再生的绿色能源成为关注重点,氢能源是绿色能源的一种,储量丰富,但具有易燃易爆缺点,为开发使用氢能源,高效且安全的储氢材料不可或缺。
氢能源存储方式主要包括气态储氢、液态储氢、固态储氢三种。气态储氢需要壁厚且耐压的容器,储量较少且有爆炸危险。液态储氢存储量较高,但需要额外消耗能源来进行液化,并需要特殊容器,因此成本较高。固态储氢即采用储氢材料来存储氢能源,理论上来讲具有存储量大、安全性高的优点,是新型储氢方式,是现阶段氢能源存储领域研究的重点。
现阶段,全球正在研究的储氢材料主要包括储氢合金、碳质储氢材料、无机物储氢材料、有机物储氢材料、纳米储氢材料、配位氢化物储氢材料、水合物储氢材料等。其中,储氢合金是已实现大规模商业化应用的储氢材料,稀土储氢合金占据主导地位,但稀土储氢合金成本较高,不利于氢能源应用推广,因此碳质储氢材料、纳米储氢材料等技术与应用研究还在不断深入。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021年储氢材料行业深度市场调研及投资分析报告》显示,2015年以来,我国储氢材料市场波动式发展,2020年市场规模约为7.7亿元,其中,稀土储氢合金市场规模占比约为91%。我国稀土资源丰富,稀土产业链布局完善,利好稀土储氢合金行业发展。2020年,我国稀土储氢合金处于主导地位,但占比较2019年下降2个百分点,较2015年下降5个百分点,表明其他储氢材料市场正在不断增长。
现阶段,已研发问世的储氢材料均存在不同程度的性能、成本等问题,未来高性能、高安全、低成本的储氢材料是研究重点。在我国,储氢材料相关企业主要有厦门钨业、达博文实业、鞍山鑫普新材料、江西钨业集团、内蒙古稀奥科、微山钢研稀土材料、包头三德电池材料、甘肃稀土等。其中,厦门钨业产能占比最大,达到17%,接下来是达博文和鑫普新材料,产能占比分别为15%和11%。
新思界
行业分析人士表示,氢能源是清洁可再生的绿色能源,但具有易燃易爆特点,储运方式是限制行业发展的重要因素。在主要储氢方式中,以储氢材料为存储介质的固态储氢具有存储容量大、安全性高的优点,成为关注重点。现阶段,正在开发的储氢材料种类较多,稀土储氢合金是主要产品类型,但成本较高,应用受到一定限制,未来储氢材料行业仍有较大进步空间。