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稀土储氢材料储氢效果优异 亟待大范围应用开发

2025-10-08 17:50      责任编辑:王宁    来源:www.newsijie.com    点击:
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稀土储氢材料储氢效果优异 亟待大范围应用开发

        稀土储氢材料是一类以稀土元素(如镧、铈、钕等)为主要成分,通过与氢气发生可逆化学反应实现氢气储存与释放的功能性材料,其核心原理是利用稀土元素的电子结构特性,与氢原子形成稳定的金属氢化物,在特定温度和压力条件下完成“吸氢-释氢”循环。例如,以LaNi₅型合金为代表的稀土储氢材料,体积储氢密度接近液态氢水平,且可在1MPa以下低压环境安全储存。
 
        稀土储氢材料具备三大核心特性:首先是优异的活化性能,多数稀土储氢合金在常温常压下即可实现初始活化,且循环稳定性显著优于镁基等替代材料;其次是适中的热力学特性,其氢化反应焓值在30kJ/mol H2左右,便于通过工业余热或太阳能实现氢的释放;三是良好的动力学性能,吸放氢速度快且不易受杂质气体毒化。
 
        从技术优势看,稀土储氢材料实现了化学键层面的安全储氢,避免了高压气态储氢的爆炸风险和低温液态储氢的蒸发损失,体积储氢密度可达标准状态下氢气的1000倍以上。特别是通过稀土元素的协同作用,可精确调控材料的平台压力、滞后特性和循环寿命等关键参数。
 
        根据新思界产业研究中心发布的《2025-2029年中国稀土储氢材料市场可行性研究报告》显示,目前,稀土储氢材料的应用已从早期的镍氢电池负极延伸至氢能全产业链。在能源领域,稀土储氢材料作为分布式储氢装置的核心材料,可用于平滑可再生能源制氢的波动性;在工业领域,稀土储氢材料用于超高纯度氢的制备与储存,满足电子、光伏等行业对9N级超纯氢的需求;在交通运输领域,稀土储氢材料作为燃料电池汽车的缓冲储氢系统,可有效提升氢气的加注速度和利用率。
 
        全球稀土储氢材料行业正处于技术成熟与市场培育的关键阶段。从产能分布看,中国凭借稀土资源优势和完整的产业链布局,占据全球大部分的产能份额,日本则在高端应用领域保持技术领先。然而,当前行业发展过程中基础材料产能相对过剩,但高性能定制化产品供不应求;技术研发重点从成分优化转向微观结构调控和表面改性;应用场景从单一储氢功能向储氢-净化-压缩一体化解决方案演进。
 
        新思界行业分析人士表示,未来,随着政策红利持续释放和相关技术水平不断提升,我国氢能开发利用将不断提速,产业规模也将进一步扩大。稀土储氢材料作为其储运环节的关键材料,产业重要性将日益凸显,市场需求有望迎来快速增长。同时,稀土储氢材料将在高容量、低平台压力等性能上持续突破;其在燃料电池汽车、分布式储能等场景的渗透率也将加速提升。
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