固態儲氫係統助力新能源發電

在zai歐ou洲zhou的de某mou個ge離li岸an島dao嶼yu上shang，沒mei有you一yi個ge高gao壓ya電dian架jia，隻zhi有you一yi套tao燃ran料liao電dian池chi及ji儲chu氫qing係xi統tong在zai安an靜jing持chi續xu地di運yun行xing，它ta在zai閑xian時shi利li用yong島dao上shang的de風feng力li或huo太tai陽yang能neng發fa電dian，電dian解jie水shui製zhi氫qing後hou將jiang氫qing氣qi儲chu存cun起qi來lai，當dang人ren們men上shang島dao度du假jia時shi再zai通tong過guo燃ran料liao電dian池chi將jiang氫qing能neng轉zhuan化hua為wei電dian能neng供gong人ren們men享xiang用yong，整zheng個ge過guo程cheng清qing潔jie、安靜
、可再生……而為這個發電儲能係統提供固態儲氫技術及材料支持的，正是來自廣東省稀有金屬研究所能源中心的孫泰博士及其團隊。

目前孫泰主要致力於固態儲氫領域的應用研究及產業化技術研究
，已經有多個商用產品。“將所學轉化為一件件具體的產品和技術並應用到普羅大眾日常生活中，我覺得是一件很有價值的事情。”孫泰說道。

技術攻關 助儲氫合金生產企業進入日本市場

作(zuo)為(wei)新(xin)廣(guang)州(zhou)人(ren)，孫(sun)泰(tai)從(cong)在(zai)華(hua)南(nan)理(li)工(gong)大(da)學(xue)讀(du)碩(shuo)士(shi)開(kai)始(shi)，就(jiu)開(kai)展(zhan)儲(chu)氫(qing)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)。博(bo)士(shi)畢(bi)業(ye)後(hou)，他(ta)來(lai)到(dao)了(le)廣(guang)東(dong)省(sheng)稀(xi)有(you)金(jin)屬(shu)研(yan)究(jiu)所(suo)繼(ji)續(xu)從(cong)事(shi)能(neng)源(yuan)材(cai)料(liao)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)發(fa)工(gong)作(zuo)，至(zhi)今(jin)已(yi)有(you)8年時間。

在研究所8年
，孫泰博士及其同事已經研製出不少相關儲氫產品。早在2013年(nian)，他(ta)們(men)就(jiu)成(cheng)功(gong)開(kai)發(fa)了(le)可(ke)分(fen)別(bie)應(ying)用(yong)於(yu)低(di)自(zi)放(fang)電(dian)電(dian)池(chi)和(he)混(hun)合(he)動(dong)力(li)汽(qi)車(che)使(shi)用(yong)的(de)鎳(nie)氫(qing)電(dian)池(chi)負(fu)極(ji)儲(chu)氫(qing)合(he)金(jin)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)及(ji)配(pei)方(fang)，並(bing)與(yu)一(yi)家(jia)知(zhi)名(ming)儲(chu)氫(qing)合(he)金(jin)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)合(he)作(zuo)，成(cheng)功(gong)進(jin)入(ru)日(ri)本(ben)鬆(song)下(xia)電(dian)池(chi)供(gong)應(ying)商(shang)體(ti)係(xi)。“鬆下的要求很嚴格，我們花了近兩年時間才進入該體係中。”孫(sun)泰(tai)介(jie)紹(shao)道(dao)，相(xiang)比(bi)於(yu)稀(xi)土(tu)元(yuan)素(su)，鎂(mei)元(yuan)素(su)的(de)熔(rong)點(dian)很(hen)低(di)，僅(jin)六(liu)百(bai)多(duo)攝(she)氏(shi)度(du)
，而(er)含(han)鎂(mei)合(he)金(jin)在(zai)熔(rong)煉(lian)時(shi)溫(wen)度(du)達(da)上(shang)千(qian)攝(she)氏(shi)度(du)，在(zai)熔(rong)煉(lian)及(ji)熱(re)處(chu)理(li)時(shi)鎂(mei)元(yuan)素(su)就(jiu)跑(pao)掉(diao)了(le)，這(zhe)樣(yang)做(zuo)出(chu)來(lai)的(de)鎂(mei)合(he)金(jin)成(cheng)分(fen)就(jiu)很(hen)不(bu)穩(wen)定(ding)，無(wu)法(fa)做(zuo)到(dao)穩(wen)定(ding)的(de)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)。

jingguochangshijiandejishugongguan，tamenzuizhongshixianlehanmeichuqinghejindepiliangshengchanbinghuodelexiangguandefamingzhuanli。zhezaidangshi，quanguozhiyoushaoshuyiliangjiaqiyenenggouzuodao。

不斷突破 研發燃料電池及儲氫係統遠銷歐洲

在(zai)鎳(nie)氫(qing)電(dian)池(chi)的(de)合(he)金(jin)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)上(shang)取(qu)得(de)了(le)領(ling)先(xian)優(you)勢(shi)後(hou)，孫(sun)泰(tai)的(de)課(ke)題(ti)組(zu)又(you)開(kai)展(zhan)了(le)配(pei)合(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)固(gu)態(tai)儲(chu)氫(qing)技(ji)術(shu)攻(gong)關(guan)。研(yan)究(jiu)所(suo)承(cheng)接(jie)了(le)國(guo)家(jia)高(gao)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)發(fa)展(zhan)計(ji)劃(hua)（“863”計劃）的一個項目，跟華南理工大學的燃料電池團隊一起，開發集成的燃料電池及儲氫係統。記者在其實驗室看到了這個設計緊湊的42立方米的固態儲氫係統，僅比一個24英寸的行李箱大一點，卻能給3千瓦的燃料電池係統連續供電10個小時以上。據介紹，固態儲氫係統及燃料電池係統的關係，相當於油箱和發動機
，但又遠比汽油發動機要清潔、安靜、高效。

“我們的固態儲氫係統已經賣到了歐洲。”孫泰說，他們有一部分的產品製成儲氫係統後與燃料電池係統進行整合
，成為能實現風力（太陽能）發電－電解水製氫－氫氣存儲－燃料電池發電的集成電源係統
，在歐洲的離岸島嶼作為分布式電源使用。“這(zhe)些(xie)島(dao)嶼(yu)風(feng)景(jing)優(you)美(mei)，但(dan)因(yin)為(wei)離(li)岸(an)太(tai)遠(yuan)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)高(gao)壓(ya)電(dian)纜(lan)輸(shu)電(dian)


，安(an)裝(zhuang)這(zhe)樣(yang)的(de)係(xi)統(tong)在(zai)閑(xian)時(shi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)風(feng)能(neng)或(huo)太(tai)陽(yang)能(neng)製(zhi)氫(qing)，製(zhi)好(hao)的(de)高(gao)純(chun)氫(qing)氣(qi)使(shi)用(yong)儲(chu)氫(qing)係(xi)統(tong)存(cun)儲(chu)起(qi)來(lai)，待(dai)有(you)人(ren)到(dao)島(dao)上(shang)度(du)假(jia)時(shi)，再(zai)使(shi)用(yong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)發(fa)電(dian)供(gong)應(ying)生(sheng)活(huo)所(suo)需(xu)。”據介紹，與其合作的企業把燃料電池及儲氫係統等整合成一套產品銷往歐洲
，研究所光是賣材料就賣出了十幾噸。

除了上述的儲氫係統，他們的固態儲氫技術和材料還成功應用於在應急燃料電池救災係統（小型清潔發電機等）、軍事用途移動式電源係統、民用移動電源（充電寶
、筆記本電腦電源
、發射基站用備用電源等）
，以及無人機燃料電池用儲氫係統等。

埋頭實驗 意外收獲填補國內相關技術空白

從高校的研究生到研究所的技術骨幹，孫泰覺得當中最難的是觀念的轉變。他介紹道，“以前在高校都是在做實驗
、發論文
，並不考慮能否產業化，隻要做出來就可以了
，也不管產品是否穩定。但現在研究所要求不僅要做出來，啊·還要實現量產化，工藝和產品都要穩定。一次實驗成功了不行，要做成百上千個實驗。”比如研發各種儲氫合金，每種合金就有3~10種(zhong)不(bu)等(deng)的(de)元(yuan)素(su)，這(zhe)些(xie)元(yuan)素(su)光(guang)是(shi)排(pai)列(lie)組(zu)合(he)就(jiu)有(you)上(shang)百(bai)上(shang)千(qian)種(zhong)，要(yao)從(cong)中(zhong)找(zhao)到(dao)一(yi)種(zhong)最(zui)合(he)適(shi)的(de)
，就(jiu)好(hao)比(bi)大(da)海(hai)撈(lao)針(zhen)。孫(sun)泰(tai)及(ji)其(qi)團(tuan)隊(dui)唯(wei)一(yi)能(neng)做(zuo)的(de)，就(jiu)是(shi)不(bu)停(ting)地(di)重(zhong)複(fu)試(shi)驗(yan)
，嚐(chang)試(shi)各(ge)種(zhong)組(zu)合(he)配(pei)方(fang)。

科研既有讓人沮喪的結果，也有讓人驚喜的地方。3年前
，孫泰及其同事在實驗的過程中就偶然獲得了一個“意外發現”——一種可高效、低成本
、高性能實現高分子基材具備激光3維加工特性的LDS工(gong)藝(yi)專(zhuan)用(yong)活(huo)性(xing)材(cai)料(liao)。獲(huo)得(de)了(le)這(zhe)項(xiang)發(fa)現(xian)後(hou)，團(tuan)隊(dui)經(jing)曆(li)了(le)近(jin)三(san)年(nian)的(de)艱(jian)苦(ku)技(ji)術(shu)攻(gong)關(guan)
，完(wan)成(cheng)了(le)這(zhe)項(xiang)發(fa)明(ming)從(cong)配(pei)方(fang)到(dao)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)的(de)研(yan)發(fa)
，並(bing)申(shen)請(qing)了(le)國(guo)內(nei)發(fa)明(ming)專(zhuan)利(li)，填(tian)補(bu)了(le)國(guo)內(nei)相(xiang)關(guan)技(ji)術(shu)的(de)空(kong)白(bai)。“我們研發的配方和生產工藝目前已經在行業內幾家大的龍頭基材生產企業批量化使用
，主要應用於芯片設計製造等領域。”孫泰說道。

孫泰非常享受研究的過程，“jiangsuoxuezhuanhuaweiyijianjianjutidechanpinhejishubingyingyongdaopuluodazhongrichangshenghuozhong


，wojiaodeshiyijianhenyoujiazhideshiqing。muqianwomenhaizaijinxingxinxingqingyasuoxitongyanjiu
，xiwangbujiudejianglai
，dangnimengeizijideranliaodianchiqichejiazhuqingqishi，jiunengzaijiaqingzhankandaowomenzuixindeyanjiuchengguole。”孫泰說道。