近年来，氢能的发展仿若被按下快捷键，正逐渐成为中国能源计策的主要组成部分。
氢能是一种绿色能源，它具有来源广泛、能量密度高、可大规模存储和清洁低碳等特点，被认为是人类最空想的“终极能源”，同时也是实现碳中和的紧张手段。
根据近期发布的中国《氢能家当发展中长期发展方案》（2021-2035）估量，到2025 年，中国氢能家当产值将达到 1 万亿元；到 2050 年氢气需求量将靠近 6000 万吨，氢能在中国终端能源体系中占比超过 10%，家当链年产值达到 12 万亿元以上。
然而，氢能推广却始终面临着一个难题，缘故原由在于氢气体积轻和分子小，导致储运过程中体积密度极低且极易发生渗透扩散，从而带来极大的安全隐患和经济本钱居高不下。
图 | 韩树民（来源：中科轩达）
“如何实现氢气的安全和经济储存运输，是氢能运用中的共性难题，而储氢技能则是氢能运用中的一个关键核心技能。”燕山大学教授、博士生导师、中科轩达新能源科技有限公司董事长韩树民说道。
新型固态储氢材料有望成为氢能家当化发展的关键材料
据韩树民先容，目前，氢气的储运紧张分为三种办法，分别是高压气态储氢、低温液态储氢以及氢化物固态储氢。
个中，高压气态储氢家当根本好，充放氢速率快，是目前运用较为广泛的主流技能，但是，其在高安全性和体积哀求高的情形下运用受到限定；低温液态储氢的优点是储能密度高，不过能耗大其本钱高且有热泄露风险，因此紧张运用于航天等分外领域。
氢化物固态储氢作为一种新的储氢技能，近年来的表现愈发亮眼，具有体积储氢密度高、低压和储运安全等优点，不过其对储氢材料哀求高，因此更适宜固定式储氢。随着储氢材料性能的大幅度提高，氢化物固态储氢在高安全性加（储）氢站等方面表现出很好的运用前景和潜力。
图 | 氢能运用示意图（来源：中科轩达）
韩树民进一步表示，随着氢能家当的迅猛发展，作为高安全性低压固态储氢核心技能的高性能储氢材料必将迎来巨大的发展机遇。另一方面，储氢材料的技能和家当进步也是未来氢能康健发展的客不雅观需求。
而在一系列新型固态储氢材料中，稀土储氢合金无疑霸占了主要地位。
稀土储氢合金是一种可在常日条件下能可逆地大量接管和放出氢气的合金材料，具有吸氢和放氢温度温和、速率快易活化、稳定性好和本钱适中等特点。最主要的是，中国的稀当地货量占天下的 80% 以上，具有主要的质料上风。
“稀土在储氢材料中的比例大于 30%，而且大量利用高丰度稀土镧和铈。因此，发挥我国稀当地货业上风，大力开拓新型稀土储氢材料，对促进我国的氢能运器具有主要的实际意义。”韩树民说。
图 | 加氢站（来源：中科轩达）
新型稀土储氢材料是一类具有更高储氢容量和分外晶体构造的稀土储氢材料，比传统的稀土储氢合金具有更高的储氢容量和更加精良的特性和性价比。
据理解，韩树民团队长期致力于新型稀土储氢材料的根本理论和运用技能研发，在揭示新型稀土储氢合金超晶格构造、储氢机理、天生条件和构效关系等根本理论研究中取得主要成果。揭橥 SCI 论文 200 余篇，出版学术专著 1 部，获国内外发明专利 30 余项。
除此之外，在关键的家当化层面，其团队同样得到重大打破，培植了具有自主知识产权的生产线，一举冲破了该领域国外的技能封锁和产品垄断。
冲破国外技能垄断，自主构建中国首条新型储氢材料生产线
2016 年，在获悉国外实现了新型稀土储氢材料家当化，且产品已经开始用于高容量和低自放电型电池生产，韩树民教授受到了很大触动。
在他看来，储氢技能是氢能运用的一个关键核心技能，中国已经开展了系统的理论研究和技能开拓，但家当化能力却仍显不敷。而作为一名科技事情者，其从事科学研究的一个最大心愿是希望把自己的研究成果及时转化为生产力。“外国人能做到的，我们也能做到。”韩树民说道。
在这种情形下，凭着一颗不服输的心和一腔热血，韩树民于 2017 年在包头稀土高新区创建了包头中科轩达新能源科技有限公司（以下简称为中科轩达），开始了创业之路。
图 | 储氢材料生产车间（来源：中科轩达）
科学研究最忌分开实际，而企业也需找准自身定位，将技能和家当化结合，如此方能践行国家重大计策需求。
近年来，中国政府不断加大力度鼓励氢能家当发展，并在电堆技能和零部件等方面取得积极进展。但不可否认的是，中国在关键的储氢材料和技能方面与国际差距依旧显著，这也导致氢能家当链各环节本钱较高，商业化推广十分困难。
而中科轩达正是瞄准了这一市场需求，坚持走科技引领和绿色发展的道路，致力于打造环球技能领先、品质精良的前辈储氢材料研发中央和产品供应基地。
在这种初心和义务的引领下，加上中科院包头稀土研发中央和中科创星的孵化支持，中科轩达依托韩树民团队的研究成果，迅速启动了新型稀土储氢合金电极生产线培植项目。
据理解，该项目已于 2019 年 12 月顺利完成。这也是中国第一条具有自主知识产权的新型稀土储氢材料生产线，目前产能达 300 吨/年以上，且已进入技能成熟、生产稳定和产品市场推广阶段。同时，也冲破了国外在新型稀土储氢材料工业技能和产品方面对中国的垄断和封锁。
依托前辈技能，固态储氢与镍氢电池齐头并进
值得把稳的是，稀土储氢材料除了具有固态储氢性能外，还具有电化学储氢性能，其另一个主要用场便是作为镍氢电池的负极材料。
镍氢电池又称金属氢化物镍（MH/Ni）电池，利用氢氧化钾水溶液作为电解液，属于水系碱性电池。其具有安全性高、耐低温、可快速充电、大功率放电、绿色环保易于回收等特点，而这些恰好属于锂电池的薄弱环节，因此可在一定程度上填补市场需求。
图 | 稀土储氢材料运用（来源：中科轩达）
目前，镍氢电池在油电稠浊动力节能汽车、轨道交通、轮船、潜艇坦克、风电光伏储能、电动叉车、智能家电、消费电子、医疗设备、物联网、特种仪器仪表以及民用消费电池等行业领域得到了广泛运用。
而中科轩达生产的新型稀土储氢合金材料与传统 AB5 型储氢合金电极材料比较，电化学容量可提高 20% 以上，在容量性能、动力学性能、低温特性等方面均有大幅度提高，极大提高了镍氢动力电池的性价比，已在多家镍氢电池企业得到运用和推广。
“当前镍氢电池急迫须要办理的问题是重量能量密度较低，因此，研发和生产高容量的新型稀土储氢材料可极大提高 MH/Ni 电池的市场竞争力。”韩树民说。
图 | 新型稀土储氢材料产品（来源：中科轩达）
谈及下一步发展方案，韩树民表示，中科轩达将在坚持当前产能的根本上，培植一条新生产线，使新型稀土储氢材料年产能打破 1000 吨。与此同时，中科轩达还将进一步发挥新型稀土储氢材料在本钱、性能以及资源储备上的上风，坚持稳步扩大电池储氢材料的同时，积极迎对氢能家当的迅猛发展，大力开拓和推广固态储氢材料，打造高性能储氢材料研发中央和产品供应基地。
毋庸置疑的是，中国氢能家当即将迎来主要的机遇期，以中科轩达为代表的的浩瀚新型科技企业正在加速布局，而储氢材料的技能和家当化必将在个中留下浓墨重彩的一笔。
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