要想高效率穩(wěn)定的存儲(chǔ)氫，就要使得同樣的存儲(chǔ)空間裝下更多的氫，也就是要高密度存儲(chǔ)氫，并且要保證存儲(chǔ)過程中的穩(wěn)定與安全。然而，氫是所有元素中最輕的，其在常溫常壓下為氣態(tài)，密度只有水的萬分之一，因此高密度儲(chǔ)存氫的難度非常大。當(dāng)前，氫能的存儲(chǔ)方式主要有低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、金屬氫化物儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫等，這幾種儲(chǔ)氫方式有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。其中，金屬氫化物儲(chǔ)氫應(yīng)用少，尚處于攻克階段，國內(nèi)企業(yè)正在積極探索。

7月23日，鴻達(dá)興業(yè)（002002）發(fā)布公告稱，公司與有研工程技術(shù)研究院有限公司（下稱“有研工程”）簽署稀土儲(chǔ)氫材料《技術(shù)開發(fā)合同》，公司委托有研工程在第一代稀土系鑭-鎳基儲(chǔ)氫材料的基礎(chǔ)上研究開發(fā)第二代稀土系鑭-鎂-鎳基儲(chǔ)氫材料以及第三代稀土系鑭-釔-鎳基儲(chǔ)氫材料，提高稀土儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫性能和儲(chǔ)氫容量，降低儲(chǔ)氫材料的生產(chǎn)成本。

《技術(shù)開發(fā)合同》主要內(nèi)容有：1、乙方在本合同生效后30日內(nèi)向甲方提交研究開發(fā)計(jì)劃，包括以下主要內(nèi)容：①研發(fā)內(nèi)容、技術(shù)方法和路線；②時(shí)間節(jié)點(diǎn)和技術(shù)目標(biāo)；2、2019年12月前完成第二代稀土系鑭-鎂-鎳基儲(chǔ)氫材料研制及優(yōu)化研究，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫容量較第一代稀土系鑭-鎳基儲(chǔ)氫材料（儲(chǔ)氫容量1.4wt%）提高20%；3、2020年6月前完成第三代稀土系鑭-釔-鎳基儲(chǔ)氫材料研發(fā)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫容量較第二代稀土系鑭-鎂-鎳基稀土儲(chǔ)氫材料提高5%——10%并完成第三代稀土系鑭-釔-鎳基儲(chǔ)氫材料制備技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)制備成本較第二代稀土系鑭-鎂-鎳基稀土儲(chǔ)氫材料降低15%以上。

鴻達(dá)興業(yè)表示，6月10日，公司與有研工程簽署了《稀土儲(chǔ)氫材料開發(fā)合作協(xié)議》，本次與有研工程簽訂合同是為了進(jìn)一步深入推進(jìn)合作事宜，加快稀土儲(chǔ)氫相關(guān)技術(shù)的研發(fā)進(jìn)度。

那么，鴻達(dá)興業(yè)氫能布局整體進(jìn)展如何？稀土儲(chǔ)氫技術(shù)市場前景又如何？

鴻達(dá)興業(yè)氫能版圖

鴻達(dá)興業(yè)是我國氯堿行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，氫氣是公司氯堿生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品和重要原料。公司下屬子公司包頭市新達(dá)茂稀土有限公司從事稀土選礦、冶煉、分離深加工等業(yè)務(wù)，擁有稀土鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鐿、镥等原材料優(yōu)勢。公司另一個(gè)下屬子公司內(nèi)蒙古鴻達(dá)氫能源及新材料研究院有限公司主要從事稀土儲(chǔ)氫技術(shù)、儲(chǔ)氫裝備的研究、開發(fā)及應(yīng)用以及稀土在新材料中的應(yīng)用研究等業(yè)務(wù)。

今年以來，在國家政策積極倡導(dǎo)發(fā)展氫能的大環(huán)境下，鴻達(dá)興業(yè)動(dòng)作頻頻。2月1日，鴻達(dá)興業(yè)發(fā)布公告稱，全資子公司內(nèi)蒙古烏海化工有限公司收到內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市發(fā)展與改革委員的項(xiàng)目備案批復(fù)文件《投資項(xiàng)目同意備案告知》，同意烏海化工在烏海市海勃灣區(qū)、海南區(qū)、烏達(dá)區(qū)共計(jì)建設(shè)8座加氫站；

同樣在2月，鴻達(dá)興業(yè)與北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所簽訂了《氫能項(xiàng)目合作協(xié)議》，合作范圍包括氫液化示范項(xiàng)目、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施、氫能相關(guān)裝備制造研發(fā)；3月，公司與北京航天全資子公司北京航天雷特機(jī)電工程有限公司簽署了《氫液化工廠設(shè)備建設(shè)項(xiàng)目合同》；

4月，公司與雄川氫能科技(廣州)有限責(zé)任公司簽署《氫能項(xiàng)目合作意向協(xié)議》，旨在氫能裝備研發(fā)制造、氫源供應(yīng)、加氫站投資建設(shè)及運(yùn)營等方面展開合作；5月，烏海化工在烏海市海南區(qū)海化工業(yè)園建設(shè)的第一座加氫站成功投入使用；公司與中國石化銷售有限公司內(nèi)蒙古石油分公司簽署《新能源發(fā)展合作的框架協(xié)議》，以共同推進(jìn)加氫站建設(shè)。

鴻達(dá)興業(yè)的本次合作方有研工程是有研科技集團(tuán)有限公司（原北京有色金屬研究總院），以全部研發(fā)類資產(chǎn)出資設(shè)立的全資子公司。承繼有研集團(tuán)直接管理的全部研發(fā)單位，擁有10個(gè)國家級中心、實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)制造基地，主要從事有色金屬新材料戰(zhàn)略高技術(shù)和前沿技術(shù)研發(fā)，產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和行業(yè)共性技術(shù)開發(fā)，中試生產(chǎn)和成果孵化轉(zhuǎn)化。

在儲(chǔ)氫材料研發(fā)方面，先后承擔(dān)了50余項(xiàng)國家“863”、“973”及科技攻關(guān)項(xiàng)目，研制出多種具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的稀土系A(chǔ)B5及AB3型、鈦鐵基AB型、鈦基AB2型、釩基BCC固溶體型和鎂基儲(chǔ)氫材料。有研工程積累了豐富的儲(chǔ)氫材料與系統(tǒng)研發(fā)和工程化經(jīng)驗(yàn)，形成了從材料研制、性能測試、規(guī)模化生產(chǎn)到系統(tǒng)集成、綜合性能評價(jià)等較為完備的儲(chǔ)氫材料與系統(tǒng)研發(fā)平臺(tái)。

鴻達(dá)興業(yè)表示，本次公司與有研工程合作開發(fā)稀土儲(chǔ)氫材料相關(guān)技術(shù)，將充分發(fā)揮公司在稀土領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和有研工程在固態(tài)儲(chǔ)氫等方面的技術(shù)優(yōu)勢，共同研發(fā)低成本高性能稀土儲(chǔ)氫材料，提高稀土儲(chǔ)氫材料性能，降低成本，將有助于推進(jìn)相關(guān)稀土儲(chǔ)氫材料的市場化進(jìn)程，促進(jìn)氫氣銷售、加氫站運(yùn)營等氫能源應(yīng)用相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展，推動(dòng)公司“制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫及氫能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈”的建設(shè)。

稀土儲(chǔ)氫的利與弊

資料顯示，稀土金屬（rareearthmetals)又稱稀土元素，是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱，常用R或RE表示。從1794年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)稀土元素釔，到1972年發(fā)現(xiàn)自然界的稀土元素钷，歷經(jīng)178年，人們才把17種稀土元素全部在自然界中找到。稀土一般是以氧化物狀態(tài)分離出來，又很稀少，因而得名稀土。

稀土不是像鐵、銅、鋁、石油這樣大量消耗的資源，而是像味精一樣稍用一點(diǎn)就能發(fā)揮巨大作用的戰(zhàn)略元素。由稀土金屬與有色金屬組成的一系列化合物半導(dǎo)體、電子光學(xué)材料、特殊合金、新型功能材料及有機(jī)金屬化合物等，均需使用獨(dú)特性能的稀土金屬。用量雖說不大，但至關(guān)重要，缺它不可。因而稀土被廣泛用于當(dāng)代通訊技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、宇航開發(fā)、醫(yī)藥衛(wèi)生、感光材料、光電材料、能源材料和催化劑材料等。

中國稀土金屬礦產(chǎn)豐富，為發(fā)展稀土金屬工業(yè)提供了較好的資源條件。公開數(shù)據(jù)顯示，中國既是全球最大的稀土生產(chǎn)國，也是全球最大的稀土出口國和消費(fèi)國。

稀土儲(chǔ)氫材料中的稀土為La、Ce、Pr、Nd等輕中稀土金屬，含量為35wt.%左右。稀土儲(chǔ)氫材料主要有兩類：以LaNi5型儲(chǔ)氫合金(AB5型)和La-Ma-Ni系儲(chǔ)氫合金（AB3型、A2B7型），均已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。目前國內(nèi)稀土儲(chǔ)氫材料生產(chǎn)企業(yè)有10余家，除有研工程外，還有鞍山鑫普、江西江鄔、廈門鎢業(yè)、大博文、包頭三德、鋼研科技、稀奧科、甘肅稀土、廣州有色、北京浩運(yùn)、贛州華京、稀土科技等。

從化學(xué)機(jī)理來看，A側(cè)組成元素均為La、Ce、Pr、Nd、Ti、V、Mg、Ca等元素，均為氫穩(wěn)定性元素，吸氫性能優(yōu)良而放氫性能不好，該元素決定了儲(chǔ)氫材料吸氫量的大小；B側(cè)組成元素為Ni、Co、Mn、Fe、Sn、Ai、Si等元素，均為氫不穩(wěn)定元素，放氫性能優(yōu)良而吸氫性能不好，該元素控制著儲(chǔ)氫材料吸放氫的可逆性，起調(diào)節(jié)儲(chǔ)氫材料生成熱和分解壓力的作用。

稀土儲(chǔ)氫材料具有體積儲(chǔ)氫密度高、安全性好、運(yùn)輸距離長、不需要高壓容器和隔熱容器、可得到高純氫等優(yōu)點(diǎn)，但也有價(jià)格貴、吸收氫后重量太大等缺點(diǎn)。此外，由于合金氫化時(shí)，金屬晶格發(fā)生體積膨脹，脫氫時(shí)體積收縮，一般為15%-25%。由于吸氫合金本身很脆，吸氫后體積極具膨脹使其產(chǎn)生無數(shù)微細(xì)裂紋。在反復(fù)吸放氫操作下，合金就會(huì)變成粉末。所以如何提高儲(chǔ)氫合金壽命是一大難點(diǎn)。

從應(yīng)用來看，稀土儲(chǔ)氫材料除用于儲(chǔ)氫（氫氣直接儲(chǔ)存與運(yùn)輸介質(zhì)、燃料電池供氫裝置等）外，還可用于電極材料、蓄熱材料、壓力傳動(dòng)材料、氫分離材料、催化材料、儲(chǔ)能材料等（用途如下圖所示）。目前HEV中用的鎳氫電池是稀土儲(chǔ)氫材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域。鎳氫電池用儲(chǔ)氫合金作為負(fù)極，利用儲(chǔ)氫合金在電位變化時(shí)具有吸氫或釋放氫的功能，實(shí)現(xiàn)電池充放電。

業(yè)內(nèi)分析認(rèn)為，短期來看，稀土儲(chǔ)氫用于氫氣儲(chǔ)運(yùn)，實(shí)現(xiàn)難度很高。鴻達(dá)興業(yè)與有研工程能否真正做好稀土儲(chǔ)氫具有很大的不確定性。不過，在氫能發(fā)展初期，路都是趟出來的，也不排除未來應(yīng)用稀土儲(chǔ)氫的可能性。

事實(shí)上，鴻達(dá)興業(yè)自身也在探索多種氫氣儲(chǔ)運(yùn)方式，除了稀土儲(chǔ)氫外，其還與聯(lián)合北京航天開發(fā)液氫設(shè)備與工廠，就是在探索不同于固態(tài)儲(chǔ)氫——液氫儲(chǔ)存方式。