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华经纵横:稀土储氢材料现状及前景预测

中国产业竞争情报网  2012-09-19  浏览:


  1.稀土储氢合金应用领域


  稀土储氢材料应用于国民经济中的冶金、石油化工、光学、磁学、电子、生物医疗和原子能工业的各大领域的30多个行业,但主要应用领域是高性能充电电池--镍氢电池。镍氢电池具有能量密度高、循环寿命长、动力学性能良好、环境友好和安全性好等优点,广泛应用于便携式电子设备、电动工具、混合电动车(HEV)。就技术水平看,在各类动力电池中,镍氢电池的综合优势最为明显。

 


  图1 储氢材料应用领域


  资料来源:中国产业竞争情报网


  2.镍氢电池用储氢合金发展历程


  第一阶段(1997-2004年)


  AB3型合金--PUNI3型结构。


  第二阶段(2005-2007年)


  A2B7型合金--CE2NI7型和Gd2Co7型结构。


  第三阶段(2008至今)


  A2B7型双柏合金--Ce2Ni7型+Pr5Co{g结构。


  随着环保的呼声越来越高,HEV从2004年起,得到迅速发展。每年以20%的速度递增,到2011年累计销售800万辆。HEV的生产厂商三分天下:丰田、本田和福特,丰田占绝对优势,国内汽车生产企业已经开始全力研发HEV的使用技术,并已经开发出比较成熟的产品。


  HEV用镍氢电池的使用寿命达到了8年或者是16万公里。目前85%的HEV采用镍氢电池,未来一段时间镍氢动力电池仍是油电混合车或电动汽车的首选电源。为了适应多种镍氢电池的要求,储氢合金的品种分为常规型、高容量型、功率(动力)型、低温型、高温型、低自放电型等,详见下表:


  表1 镍氢电池规格性能

各类型的特点

AB5

AB3

A2B7

理论放电容量(mAH/g)

372

480

430

实际放电容量(mAH/g

340

420

410

循环寿命(次,60%

1000

>300

>500


  资料来源:中国产业竞争情报网

 


  图2 2005-2011年镍氢电池在HEV领域销售量统计


  资料来源:中国产业竞争情报网


  3.稀土储氢合金市场现状


  随着镍氢电池的大量使用国内稀土储氢合金的产量也保持了较快的速度增长,稀土储氢合金是发展混合动力汽车镍氢动力,稀土储氢合金是发展混合动力汽车镍氢动力电池的关键材料。2007年,7亿美元镍氢动力电池带动了70万辆混合动力汽车销售,产值200亿美元。最近几年,国内稀土储氢合金年消耗量一直保持20%以上的速度高速增长,2011年AB5合金粉消耗量12000吨,A2B7消耗量7000吨,稀土储氢合金粉对稀土的用量在6000吨以上。

 


  图3 2007-2011国内稀土储氢合金消耗量统计


  资料来源:稀土产业论坛专家集


  4.稀土储氢合金前景预测


  自20世纪80年代初我国开始研制稀土储氢合金以来,已有30年的历史,取得了很大的成就。我国目前这种合金的生产能力及实际产量、合金的应用和市场销量均居全球第二,今后还有较大的发展潜力,前景广阔。但与世界同行业相比还有不小的差距,今后要采取的措施为:


  (1)控制生产总量,防止供大于求;使合金产量与市场需求量平衡发展;


  (2)加速技术创新,提高合金质量,不断降低生产成本;


  (3)扩大国内用量,开拓国际市场,增加合金出口量。


  我国具有丰富的稀土资源,并有大量生产混合稀土金属的技术和能力,这为大力发展我国稀土贮氢合金提供了充足的原料(混合稀土金属)。可以预见,在21世纪的进程中,我国将成为世界的稀土储氢合金的生产和应用中心。

 


  图4 2012-2016年国内稀土储氢合金消耗量预测


  资料来源:中国产业竞争情报网

 

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