2024儲(chǔ)氫材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)規(guī)模分析

• 黃文玉 2024年3月4日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 494 26
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氫在通常條件下以氣態(tài)形式存在, 且易燃、易爆、易擴(kuò)散 ,使得人們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中要優(yōu)先考慮氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸中的安全、高效和無(wú)泄漏損失,這就給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)很大的困難 。儲(chǔ)氫材料一類(lèi)能可逆地吸收和釋放氫氣的材料。最早發(fā)現(xiàn)的是金屬鈀，1體積鈀能溶解幾百體積的氫氣，但

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化和人民生活水平的提高，人類(lèi)對(duì)能源的需求與日俱增。能源是社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)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(huì)造成環(huán)境污染、全球變暖、霧霾等一系列問(wèn)題，影響人們的生存環(huán)境。人類(lèi)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(guó)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(dòng)儲(chǔ)氫材料行業(yè)繁榮。

氫能作為一種儲(chǔ)量豐富、來(lái)源廣泛、能量密度高的綠色能源及能源載體,正引起人們的廣泛關(guān)注。氫能的開(kāi)發(fā)和利用受到美、日、德、中、加等國(guó)家的高度重視，以期在21世紀(jì)中葉進(jìn)入“氫能經(jīng)濟(jì)”時(shí)代 。氫能利用需要解決以下3個(gè)問(wèn)題:氫的制取、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用，而氫能的儲(chǔ)運(yùn)則是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵。氫在通常條件下以氣態(tài)形式存在, 且易燃、易爆、易擴(kuò)散 ,使得人們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中要優(yōu)先考慮氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸中的安全、高效和無(wú)泄漏損失,這就給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)很大的困難 。儲(chǔ)氫材料一類(lèi)能可逆地吸收和釋放氫氣的材料。最早發(fā)現(xiàn)的是金屬鈀，1體積鈀能溶解幾百體積的氫氣，但鈀很貴，缺少實(shí)用價(jià)值。

儲(chǔ)氫材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)規(guī)模分析

目前儲(chǔ)氫材料研究已經(jīng)取得了很多重大突破，為儲(chǔ)氫材料的研究開(kāi)拓了新的領(lǐng)域。目前世界上已經(jīng)研制出多種儲(chǔ)氫合金，按儲(chǔ)氫合金金屬組成元素的數(shù)目劃分，可分為：二元系、三元系和多元系;按儲(chǔ)氫合金材料的主要金屬元素區(qū)分，可分為：稀土系、鎂系、鈦系、釩基固溶體、鋯系等;而組成儲(chǔ)氫合金的金屬可分為吸氫類(lèi)(用A表示)和不吸氫類(lèi)(用B表示)，據(jù)此又可將儲(chǔ)氫合金分為：AB5型、AB2型、AB型、A2B型。

我國(guó)稀土儲(chǔ)量豐富，為儲(chǔ)氫材料行業(yè)的發(fā)展提供充足的原材料市場(chǎng)保證。2020年全球稀土資源儲(chǔ)量為12000萬(wàn)噸，我國(guó)稀土資源儲(chǔ)量為4400萬(wàn)噸，我國(guó)占全球稀土資源總儲(chǔ)量的36.67%，但儲(chǔ)氫材料成本偏高是制約其發(fā)展的一個(gè)重要因素，2020年，我國(guó)儲(chǔ)氫材料產(chǎn)量1.23萬(wàn)噸，較2019年有所下降。2020年我國(guó)儲(chǔ)氫材料行業(yè)產(chǎn)量1.23萬(wàn)噸，其中，稀土儲(chǔ)氫材料產(chǎn)量1.11萬(wàn)噸;其他儲(chǔ)氫材料產(chǎn)量0.12萬(wàn)噸。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年版儲(chǔ)氫材料市場(chǎng)行情分析及相關(guān)技術(shù)深度調(diào)研報(bào)告》顯示：

液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫是通過(guò)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(chǔ)氫具有儲(chǔ)氫量大，可重復(fù)利用，儲(chǔ)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(chǔ)存過(guò)程的能耗，儲(chǔ)氫量等方面考慮，最佳的儲(chǔ)氫溶劑為芳烴，是一個(gè)理想的有機(jī)儲(chǔ)氫材料。

碳質(zhì)儲(chǔ)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(chǔ)氫方式，其中活性炭?jī)?chǔ)氫最為突出?；钚蕴康膬?chǔ)氫機(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(chǔ)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(duì)儲(chǔ)氫量的貢獻(xiàn)最大，儲(chǔ)氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到6%～7%。

我國(guó)是全球稀土礦第一大生產(chǎn)國(guó)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2021年末，我國(guó)稀土礦產(chǎn)量為16.8萬(wàn)噸，產(chǎn)量位居全球第一，占全球總產(chǎn)量60%。稀土儲(chǔ)氫材料上游包括稀土原材料的開(kāi)采，稀土金屬的冶煉。中游包括儲(chǔ)氫合金粉的制備。下游主要是對(duì)于儲(chǔ)氫合金粉的綜合運(yùn)用，有鎳氫電池、氫能儲(chǔ)運(yùn)等領(lǐng)域。

我國(guó)稀土儲(chǔ)量豐富，為儲(chǔ)氫材料行業(yè)的發(fā)展提供充足的原材料市場(chǎng)保證。2017年我國(guó)稀土儲(chǔ)氫材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到8.59億元，此后逐年下降，2020年我國(guó)稀土儲(chǔ)氫材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)6.9億元。目前儲(chǔ)氫材料中，稀土儲(chǔ)氫材料是唯一實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的儲(chǔ)氫材料，占據(jù)了絕大部分的市場(chǎng)。2020年稀土儲(chǔ)氫材料市場(chǎng)占比達(dá)90.55%，其他儲(chǔ)氫材料占比9.45%。

目前中國(guó)儲(chǔ)氫材料行業(yè)集中度較高，企業(yè)產(chǎn)能CR4超過(guò)50%，行業(yè)產(chǎn)能的集中度將隨著行業(yè)的整合度提升而提升。其中廈門(mén)鎢業(yè)稀土儲(chǔ)氫材料產(chǎn)能為4500噸/年，達(dá)博文實(shí)業(yè)稀土儲(chǔ)氫材料產(chǎn)能為4000噸/年，鑫普新材料稀土儲(chǔ)氫材料產(chǎn)能為3000噸/年。業(yè)內(nèi)人士表示，從目前業(yè)界來(lái)講，固態(tài)合金儲(chǔ)氫是最安全、最經(jīng)濟(jì)的一種主要的技術(shù)路線。而稀土合金材料在固態(tài)合金儲(chǔ)氫上有著優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

儲(chǔ)氫材料行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1萬(wàn)億元，2035年將突破5萬(wàn)億元。但同時(shí)，我國(guó)氫能研究仍主要聚焦在交通領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，在工業(yè)等應(yīng)用場(chǎng)景方面相對(duì)薄弱。

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(dòng)汽車(chē)也將迅速發(fā)展起來(lái)，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(wú)法應(yīng)用于車(chē)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(lái)車(chē)載燃料電池的氫載體，所以儲(chǔ)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(chē)行業(yè)地區(qū)。

未來(lái)儲(chǔ)氫材料研究發(fā)展的新方向是以開(kāi)發(fā)安全高效的復(fù)合儲(chǔ)氫材料為前提，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫材料的規(guī)?；苽渑c可循環(huán)利用。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外研究者的共同努力，相信氫能在時(shí)代中將會(huì)扮演重要的角色。

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