[00140813]新能源高效储氢装置

1、成果来源与背景：　　“新能源高效储氢装置”是在申江公司与中科院产研合作，引进“真空钎焊技术”和“贮氢合金材料”两大高新技术项目，并成功实现产业化，取得良好的经济效益和社会效益的基础上，再度引进的又一高新技术项目。2003年3月16日，双方就合作事宜在北京举办的“中科院－宁波市科技合作座谈会”上签署合作意向书，2005年5月签订技术转让合同。该项目曾于2001年被列入国家“863”计划，课题编号：2001AA515022。在公司引进该项目后，针对产业化过程中的一些关键技术和工艺，再次进行研发改进，以适应批量生产要求。通过几年的研究开发，完成了工艺验证、装置试验和示范性生产运行，先后研制成功3L、30L、200L、500L、900L、3.5M3、25M3储氢容器和50M3贮氢装置系统，产品经相关单位试用，获得良好评价，主要性能指标达到国内领先、国际先进水平，达到预期指标。2、技术原理及性能指标：　　该项目产品储氢瓶的瓶体内部充填储氢合金，在储氢合金中填充导热金属材料，并采用瓶体表面加热的方式进行热交换，内部安装多孔管进行氢气的传质，以及自动阀精确控制氢气的压力和流量。当储氢合金充氢增压时，将形成金属氢化物并释放出热量，反过来，当对它减压或提供热量时，金属氢化物分解，释放出氢气，作为燃料电池氢源。主要性能指标：单位体积储氢率大于或等于50kgH2/m3；瓶体内部压力1－2Mpa；放氢速度大于或等于2升/分钟；循环使用寿命大于或等于5000次。3、技术创新性与先进性：　　在TiZrMn合金中添加了V，提高了合金的储氢量以及改善了吸放氢性能，降低平台氢压，使储氢量达到50kg/m3，压力保持在1－2MPa；在瓶体内部填充导热金属材料和铜水管，安装多孔管进行氢气的传质，较好地解决了瓶体内部的传热传质问题；采用镁基材料，降低了合金的放氢温度，改善动力学性能，提高了能量转换效率。4、技术成熟度，适用范围及安全性：　　储氢合金粉的生产、性能测试技术：本公司已有多年生产、销售储氢合金粉的经验，生产能力达年1500吨，每年销售量有800～1000吨，合金粉的生产、性能测试技术是成熟的，设备是先进的；传质件的生产技术也是成熟的；储氢合金瓶的组合、性能测试以及应用技术本公司的技术转让单位中国科学院上海微系统与技术研究所有20几年的经验；小批量研究产品已经过20年以上的试用，试用单位超过20个，代表性的试用单位为上海航天局811研究所，该单位已使用本产品10几年；代表性的用户意见是：该产品使用安全，方便，氢气纯度高；该产品虽无国家标准，但我们自己做过技术检测，它们是：1）氢气纯度检测：中国科学院北京半导体研究所；2）瓶体安全性检测：上海交通大学固体力学实验室；3）储氢合金瓶枪击安全性检测：2000年，上海某军事靶场。5、应用情况与存在问题：　　由于燃料电池具有发电效率高，可循环利用及无环境污染等特点，可广泛应用于航天飞机、潜艇、水下机器人、电动汽车、中小规模电站、家用电源、可移动电源及通讯系统等。项目技术实现主要面临的风险：金属氢化物储氢装置的工艺参数及储氢性能在大批量生产过程中的一致性问题。应对措施：已对影响金属氢化物储氢装置性能稳定性的各个项目参数进行了深入研究，如传热传质性能、活化性能及吸放氢性能等，已成功研制出3L－50M3高效储氢装置，并形成完整的中试工艺，只要在产业化过程中制定严格的工艺操作流程和检验规程，采用先进的生产检测设备加以保障，有效的现场　管理进行过程控制，结合生产技术人员的培训，完全可以产品性能指标的一致性问题。6、获奖情况：　　获得中国科学院成果一等奖，得到中国专利受权；通过中国科学院技术鉴定，获得上海市技术进步三等奖；2005年底通过国家“863”项目验收。