隨著經(jīng)濟(jì)全球化和人民生活水平的提高,人類對能源的需求與日俱增。能源是社會發(fā)展的推動力,目前,世界使用的主要能源為煤、石油、天然氣等。但這些均為不可再生資源,同時(shí)燃燒時(shí)會造成環(huán)境污染、全球變暖、霧霾等一系列問題,影響人們的生存環(huán)境。人類需發(fā)展新型的清潔高效能源取代傳統(tǒng)化石燃料。氫能作為化石燃料的首選替代品,引起世界各國密切關(guān)注,氫能應(yīng)用技術(shù)正迅速發(fā)展,氫能的發(fā)展必將帶動儲氫材料行業(yè)繁榮。
儲氫材料是一種能夠可逆地吸收和釋放氫氣的材料?。最早發(fā)現(xiàn)的儲氫材料是金屬鈀,1體積的鈀可以溶解幾百體積的氫氣,但由于成本較高,缺乏實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。儲氫材料通常包括合金、有機(jī)液體以及納米儲氫材料等。?
儲氫材料在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著重要角色,主要用于氫氣的儲存、運(yùn)輸和釋放。它們能夠提供便利的氫能管理方式,支持多種技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。
隨著燃料電池技術(shù)的日益成熟與發(fā)展,以氫氣為燃料的電動汽車也將迅速發(fā)展起來,這就要求必須有安全高效的貯氫系統(tǒng)與之相匹配。傳統(tǒng)的液態(tài)及高壓氣態(tài)貯氫方式由于成本、質(zhì)量、體積大小以及安全性等因素限制,無法應(yīng)用于車載貯氫系統(tǒng)。
相比之下,金屬氫化物作為一種新型的能源材料,具有貯氫密度高、安全高效及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),將成為未來車載燃料電池的氫載體,所以儲氫材料的重點(diǎn)投資區(qū)域應(yīng)在一線城市,尤其是新能源汽車行業(yè)地區(qū)。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年儲氫材料市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測報(bào)告》分析:
目前儲氫材料研究已經(jīng)取得了很多重大突破,為儲氫材料的研究開拓了新的領(lǐng)域。未來儲氫材料研究發(fā)展的新方向是以開發(fā)安全高效的復(fù)合儲氫材料為前提,實(shí)現(xiàn)儲氫材料的規(guī)模化制備與可循環(huán)利用。經(jīng)過國內(nèi)外研究者的共同努力,相信氫能在時(shí)代中將會扮演重要的角色。
液態(tài)有機(jī)儲氫是通過不飽和液體有機(jī)物與氫進(jìn)行可逆反應(yīng),即脫氫反應(yīng)和加氫反應(yīng)。液態(tài)有機(jī)儲氫具有儲氫量大,可重復(fù)利用,儲運(yùn)安全等優(yōu)點(diǎn)。目前,常用的有機(jī)材料是烯烴、炔烴、芳烴等不飽和有機(jī)液體,但從儲存過程的能耗,儲氫量等方面考慮,最佳的儲氫溶劑為芳烴,是一個(gè)理想的有機(jī)儲氫材料。
碳質(zhì)儲氫材料具有易解吸、吸氫量大、質(zhì)量輕等特點(diǎn),是一種非常具有應(yīng)用前景的物理吸附儲氫方式,其中活性炭儲氫最為突出?;钚蕴康膬錂C(jī)理是依靠材料的孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積和表面官能團(tuán)。研究表明,在常壓和低溫條件下,活性炭的儲氫量與其比表面積和微孔孔容成正相關(guān)關(guān)系,孔徑在0.6~0.7nm時(shí)對儲氫量的貢獻(xiàn)最大,儲氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到6%~7%。
儲氫材料屬于技術(shù)、資金密集型行業(yè),儲氫材料市場競爭非常激烈?。全球儲氫材料市場競爭主要集中在產(chǎn)品的性能、成本、安全性以及市場占有率等方面。中國儲氫材料市場同樣競爭激烈,主要競爭者包括領(lǐng)軍企業(yè)、快速成長型企業(yè)、中小企業(yè)及新興企業(yè)。領(lǐng)軍企業(yè)如廈門鎢業(yè)、中材科技、富瑞特裝、京城股份等,在技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)規(guī)模和市場占有率方面處于行業(yè)前列;快速成長型企業(yè)憑借獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢和市場策略迅速嶄露頭角;而中小企業(yè)和新興企業(yè)雖然市場份額較小,但在積極參與市場競爭中?。
技術(shù)創(chuàng)新是儲氫材料行業(yè)發(fā)展的重要推動力。政府在推動儲氫材料行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用,從科研攻關(guān)、示范應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)層面全面支持中長期氫儲能的發(fā)展?。市場競爭還集中在產(chǎn)品的成本和安全性上。儲氫材料的成本直接影響其市場競爭力,而安全性則是用戶選擇的關(guān)鍵因素之一?。隨著氫能技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,市場需求也在不斷增加,進(jìn)一步推動了市場競爭的加劇?。
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