Прутки з титанового сплаву в твердотільному-сховищі водню

Воднева енергетика є ключовим чистим вторинним джерелом енергії для глобального енергетичного переходу та досягнення цілей «подвійного вуглецю», а технологія зберігання водню є основним вузьким місцем, яке обмежує її широкомасштабне-застосування. Твердотільні -сховища водню стали центром досліджень і індустріалізації завдяки високій щільності зберігання водню, безпеці та стабільності.Прутки з титанового сплаву, завдяки чудовій продуктивності зберігання водню, структурній міцності та адаптованості до навколишнього середовища, стали основним матеріалом-носієм для твердотільних накопичувачів водню-.

 

 

 

• Титанові сплави зберігають водень за допомогою хімічних реакцій, причому теоретична масова частка водню, що накопичується, перевищує традиційну. Для задоволення різноманітних потреб доступні кілька марок, і вони можуть витримувати екстремальні навколишні умови в широкому діапазоні температур.

 

• Поверхневий оксидний шар перешкоджає проникненню водню та знижує ризик водневої крихкості. Вони можуть стабільно зберігати водень протягом тривалого часу під низьким тиском, уникаючи потенційних небезпек, таких як вибух під високим-тиском і низька-температура втрати холоду. Модифіковані процеси підвищують продуктивність проти-пульверизації та стабільність циклу, при цьому швидкість збереження ємності сплаву наближається до досконалості після 100 циклів поглинання-водню й десорбції.

 

• Можна виготовляти пористі структури, а поверхневі нанопори можуть покращувати кінетику зберігання водню та адсорбувати домішки, що призводить до надзвичайно високої чистоти вихідного водню та реалізації інтеграції зберігання та очищення водню.

 

 

1. Зберігання водню в екстремальних умовах

Завдяки стабільності в широкому температурному діапазоні та міцній стійкості до екстремальних умов експлуатації стрижні з титанового сплаву демонструють значні переваги в аерокосмічній галузі та на глибоководних-морських полях:

 

Прутки зі сплаву Gr6 із чудовою стійкістю до крихкості при ультра-температурі використовуються в системі трубопроводів рідкого водню ракети Long March 9, витримуючи високий тиск і високу радіацію в середовищах рідкого водню, щоб забезпечити безпеку постачання аерокосмічної енергії;

 

Компоненти накопичувача водню з титанового сплаву вбудовано в-стійку до тиску структуру глибоководного-підводного апарату «Striver», адаптуючись до потреб у високому-тиску й низькій-температурі накопичення енергії в глибоких морях і забезпечуючи стабільне живлення для тривалої-роботи обладнання.

 

2. Великомасштабні-сценарії стаціонарного зберігання водню

Завдяки таким основним перевагам, як низький тиск і висока щільність, прутки з титанового сплаву сприяють широкомасштабній-індустріалізації твердотільних-сховищ водню в мережевих-масштабних накопичувачах енергії та хімічній промисловості екологічного водню:

 

Державний енергетичний інвестиційний проект синтезу аміаку водню в Даані використовує опори для зберігання водню з масивом пористого титанового стрижня для досягнення нормальної температури та-низького тиску зберігання водню. Щільність зберігання водню вища, ніж традиційне зберігання водню під високим{2}}тиском, і вартість зменшується;

 

Електростанція зберігання водню в Гуанчжоу використовує стрижні з титанового сплаву як основний носій резервуарів для зберігання водню для підтримки роботи твердотільних-агрегатів накопичення водню, служачи ключем для регулювання пікових навантажень мережі та сприяння стабільному підключенню до мережі відновлюваних джерел енергії.

3. Сценарії мобільного зберігання водню та живлення

SAIC Passenger Vehicles оснащує свої модулі зберігання водню, які звільняють 30% простору шасі при низькому тиску 4 МПа, покращуючи використання простору та безпеку;

 

Прутки зі сплаву титанового-заліза, що відрізняються низькою вартістю та відмінною продуктивністю, стали основними кандидатами на -бортове зберігання водню; у логістиці водневої енергетики їхній пористий модуль інтегрованого сховища водню може досягати 1,5 тонни, підвищуючи ефективність транспортування в 4 рази;

 

Водневе енергетичне обладнання для коротких-відстаней оснащено модульними блоками, що забезпечують швидку заміну водню за 3-хвилини та запас ходу понад 120 кілометрів, які масово застосовувалися в мальовничих районах і на складах.

4. Сценарії заправки воднем і надзвичайних ситуацій

На станціях швидкої заміни водню їхні модульні накопичувачі водню підтримують автоматичну заміну водню роботами зі швидкістю-розряду водню 5 г/с, що на 200% швидше, ніж матеріали на основі-магнію, значно покращуючи ефективність заправки;

 

Автомобілі аварійної енергетики China Southern Power Grid оснащені твердотільними-системами накопичення водню з стрижнями з титанового сплаву в якості ядра, які зберігають 100 кг водню, який може приводити в дію паливні елементи для безперервного забезпечення електроенергією протягом 6 годин. Вони безпечні, тихі та екологічно адаптовані, підходять для аварійного захисту електроживлення, термінового ремонту та інших сценаріїв.

 

 

 

1. Модифікація матеріалу

Мікролегування рідкоземельних елементів (легування La, Ce) покращує ефективність активації, а сплав із додаванням 5 мас.% Ce може бути активований після одного циклу абсорбції водню-десорбції; титан-цирконієвий-ніобієвий-марганцевий-хромовий сплав після коригування складу демонструє чудову абсорбцію водню-оборотність десорбції та стабільність циклу за умов м’якої температури та тиску.

 

2. Конструктивний дизайн

Композитні стрижні з титанового сплаву Gr1/Gr5 можуть перешкоджати поглинанню водню-, викликаному розпиленням, і подовжувати термін служби; Надруковані на 3D-біонічні стільникові титанові бруски досягають 30% збільшення об’єму зберігання водню та 20% підвищення механічної міцності.

3. Виробничі процеси

Технологія-на основі водню зменшує викиди вуглецю під час виробництва титанового сплаву на 70%; Технологія вакуумного спікання, керована штучним інтелектом,-може регулювати температуру та атмосферу в реальному часі, контролюючи відхилення розмірів у межах 5%.

 

Ruihang Group, спеціаліст із титанових сплавів та інших виробів із кольорових металів, постачає титанові прутки преміум-класу для накопичувальних резервуарів. Щоб дізнатися більше, зв’яжіться з нами електронною поштою:Sam.Rui@bjrh-titanium.com