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編號(hào)：

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(wàn)

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(xiàng)目得到了國(guó)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(guó)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(tái)壓力，具有自主知識(shí)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(guó)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(jià)格優(yōu)勢(shì)，原材料成本僅為后者的約10%；與目前市場(chǎng)上普遍使用的LaNi₅合金相比，價(jià)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(wú)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(diǎn)。合金被成功應(yīng)用于燃料電池自行車，作為車載氫燃料儲(chǔ)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(dá)到100公里，顯著高于目前廣泛使用的LaNi₅系材料。目前，該項(xiàng)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(shí)施將面向燃料電池的應(yīng)用、氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸、氫的分離/回收和凈化等多個(gè)國(guó)民生產(chǎn)領(lǐng)域，建議重點(diǎn)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(dòng)自行車、便攜式燃料電池發(fā)電機(jī)、燃料電池應(yīng)急電源、燃料電池電動(dòng)玩具、燃料電池充電器、燃料電池小家電等。

主要技術(shù)指標(biāo):

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

目前采用非自耗電弧熔煉的公斤級(jí)釩基貯氫合金，在室溫下初始放氫量已達(dá)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(guò)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(dá)到100公里；

合金的平臺(tái)壓力可以根據(jù)使用工況條件合理調(diào)整。

主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析:

采用純金屬釩制備的貯氫合金原材料成本為120萬(wàn)元/噸，采用FeV80中間合金制備的合金原材料成本為13.7萬(wàn)元/噸，成本明顯降低。而目前市場(chǎng)上的LaNi5貯氫合金的價(jià)格由于稀土價(jià)格的迅速飆升，已經(jīng)超過(guò)20萬(wàn)元/噸，已使本成果具有明顯的性價(jià)比。

本成果的順利實(shí)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(guò)1000萬(wàn)-2億元人民幣。

建設(shè)投產(chǎn)條件:

該材料的生產(chǎn)需要購(gòu)買的主設(shè)備有：真空自耗電弧爐一臺(tái)，真空凝殼爐一臺(tái)，真空破碎制粉設(shè)備一套、油壓機(jī)一臺(tái)，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(jī)各一臺(tái)（套），設(shè)備費(fèi)用約為1000萬(wàn)元。

原材料費(fèi)用為13.7萬(wàn)元/噸，按1月儲(chǔ)存量計(jì)，原材料準(zhǔn)備金為137萬(wàn)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(chǎng)需求分析:

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

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(guó)內(nèi)某知名大學(xué)、美國(guó)某氫系統(tǒng)公司、加拿大某燃料電池公司等。由于我國(guó)有不少科研院所及企業(yè)都在從事燃料電池及儲(chǔ)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(duì)于我國(guó)釩鈦優(yōu)勢(shì)資源向高技術(shù)新材料方向發(fā)展有一定的促進(jìn)作用，也會(huì)直接帶動(dòng)攀枝花地區(qū)釩鐵中間合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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