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編號：

名稱： 低成本釩基貯氫合金

領(lǐng)域： 能源環(huán)保

成果形式：

投資額： 萬

案例數(shù)： 2-5家

技術(shù)階段： 小批量階段

合作方式： 技術(shù)許可,其他

低成本釩基貯氫合金是四川大學(xué)氫能技術(shù)課題組潛心研發(fā)近十年的成果。該項目得到了國家科技部、四川省政府和攀枝花市政府的資助。

四川大學(xué)在國際上首次開發(fā)出V-Ti-Cr-Fe四元合金體系，可根據(jù)用戶使用要求調(diào)整材料放氫平臺壓力，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。該成果采用四川省特色釩鈦資源中的FeV80合金為原料，比國外開發(fā)的以純金屬釩為原料的三元合金體系具有明顯的價格優(yōu)勢，原材料成本僅為后者的約10%；與目前市場上普遍使用的LaNi₅合金相比，價格接近，而放氫量是LaNi₅合金的近兩倍。

該成果制得的合金新材料具有無需活化、吸氫速度快、有效放氫量高、工作溫度及壓力適宜、結(jié)構(gòu)緊湊、安全性高等優(yōu)點。合金被成功應(yīng)用于燃料電池自行車，作為車載氫燃料儲存新材料，2.5公斤低成本釩基貯氫合金的一次充氫行駛里程達到100公里，顯著高于目前廣泛使用的LaNi₅系材料。目前，該項成果可為建設(shè)年產(chǎn)30~600噸的生產(chǎn)線提供技術(shù)支撐。

該成果的實施將面向燃料電池的應(yīng)用、氫的儲存和運輸、氫的分離/回收和凈化等多個國民生產(chǎn)領(lǐng)域，建議重點在燃料電池的應(yīng)用上加以推廣，主要用戶為燃料電池電動自行車、便攜式燃料電池發(fā)電機、燃料電池應(yīng)急電源、燃料電池電動玩具、燃料電池充電器、燃料電池小家電等。

主要技術(shù)指標:

開發(fā)的釩基貯氫合金貯氫量達3.8wt%,室溫放氫量可達2.4wt%，在0℃吸氫，60℃放氫，放氫量可達3.0wt%；

目前采用非自耗電弧熔煉的公斤級釩基貯氫合金，在室溫下初始放氫量已達到2.25wt%；

合金不需要活化，可以在比較溫和的條件下快速吸放氫，7min吸氫量大于80%；

合金循環(huán)壽命超過1000次；

2.5公斤低成本釩基貯氫合金一次充滿氫可使燃料電池自行車行駛里程達到100公里；

合金的平臺壓力可以根據(jù)使用工況條件合理調(diào)整。

主要經(jīng)濟指標分析:

采用純金屬釩制備的貯氫合金原材料成本為120萬元/噸，采用FeV80中間合金制備的合金原材料成本為13.7萬元/噸，成本明顯降低。而目前市場上的LaNi5貯氫合金的價格由于稀土價格的迅速飆升，已經(jīng)超過20萬元/噸，已使本成果具有明顯的性價比。

本成果的順利實施將形成年產(chǎn)30-600噸釩基貯氫合金的生產(chǎn)能力，預(yù)期年產(chǎn)值超過1000萬-2億元人民幣。

建設(shè)投產(chǎn)條件:

該材料的生產(chǎn)需要購買的主設(shè)備有：真空自耗電弧爐一臺，真空凝殼爐一臺，真空破碎制粉設(shè)備一套、油壓機一臺，設(shè)備規(guī)格可根據(jù)生產(chǎn)能力合理配置。以年產(chǎn)600噸貯氫合金（年產(chǎn)值2億RMB）為例，可配置500公斤真空自耗電弧爐、500公斤真空凝殼爐、2噸真空破碎制粉設(shè)備、6000噸油壓機各一臺（套），設(shè)備費用約為1000萬元。

原材料費用為13.7萬元/噸，按1月儲存量計，原材料準備金為137萬元。需要的廠房面積約2000m2。真空自耗電弧爐和真空凝殼爐需工業(yè)用電和冷卻水系統(tǒng)，真空破碎制粉設(shè)備需配備制氮系統(tǒng)一套。

應(yīng)用領(lǐng)域及市場需求分析:

本研究取得的成果除有可能應(yīng)用在移動式儲氫市場上，同時也可以用于氫生產(chǎn)場地氫的儲存、氫的分散貯運、固定式燃料電池發(fā)電用氫燃料的儲存、加氫站氫的儲存、氫分離回收與凈化等市場。

目前有意向的用戶包括某軍工企業(yè)、天津某能源技術(shù)公司、國內(nèi)某知名大學(xué)、美國某氫系統(tǒng)公司、加拿大某燃料電池公司等。由于我國有不少科研院所及企業(yè)都在從事燃料電池及儲氫系統(tǒng)等的開發(fā)，其潛在的用戶有不少。

本研究所取得的成果對于我國釩鈦優(yōu)勢資源向高技術(shù)新材料方向發(fā)展有一定的促進作用，也會直接帶動攀枝花地區(qū)釩鐵中間合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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