鎂作為地球上儲量最豐富的輕金屬元素之一，具有許多優(yōu)異的物理性能，這使得它在多個領(lǐng)域中備受青睞。特別是在汽車輕量化和鎂基固態(tài)儲氫技術(shù)的發(fā)展方面，鎂有望發(fā)揮重要作用。不過目前新應(yīng)用多在研發(fā)階段，還要等待商業(yè)化的時機!
一、老樹開新芽，汽車輕量化
鎂合金在汽車輕量化中的應(yīng)用是一個非常重要的話題，它不僅能夠降低油耗，提高續(xù)航能力，還對環(huán)境保護有著積極的影響。隨著雙碳目標的推動，汽車輕量化已經(jīng)成為許多汽車制造商關(guān)注的焦點，而鎂合金作為一種輕質(zhì)高強度的材料，正逐漸得到市場的認可和應(yīng)用。
鎂在汽車中的應(yīng)用 資料來源：元鎂體
過去的一年里，我國也在鎂合金輕量化領(lǐng)域取得了一定的成就。去年4月份，我國首輛鎂合金輕量化掛車交付，與原鋼制方案相比，整車減重近1噸。10月份，首批重載鎂合金輕量化掛車在標載條件下完成8000公里整車道路強化耐久試驗，無疑是行業(yè)發(fā)展的重要一步。
二、打開新市場：鎂基儲氫
鎂不僅是汽車輕量化優(yōu)選材料，近年來也被開發(fā)出了全新用途-鎂基固態(tài)儲氫。氫能，是一種環(huán)保節(jié)能且來源豐富的能源，也是目前在大力推廣的新能源之一。鎂基固態(tài)儲氫技術(shù)的發(fā)展是新能源市場的一項重要突破，它為氫能的儲存和利用提供了更加可行和可持續(xù)的解決方案。
目前常用儲氫方法存在諸多問題，如難以常溫常壓儲存、安全性差、成本高等。在對諸多儲氫技術(shù)的研究下，鎂基儲氫被認為是極具商業(yè)價值的儲氫技術(shù)路線之一。原因在于其儲氫容量大、吸放氫可逆性好、成本低、資源豐富。
2021年，我國開始研究鎂基儲能材料，歷經(jīng)三年時間，目前已經(jīng)取得了一定的成果。就在去年4月份，氫楓能源聯(lián)合上海交通大學氫科學中心發(fā)布世界領(lǐng)先的第一代噸級鎂基固態(tài)儲運氫車(MH-100T)，該車氫儲量為1噸，是常規(guī)氣態(tài)儲氫存儲量的3-4倍。
全球首批鎂基固態(tài)儲運氫車完成交付 資料來源：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鎂業(yè)分會
隨著第一批鎂基固態(tài)儲運氫車的交付，鎂也打開了新市場!
三、等待商業(yè)化
近年來，鎂材料應(yīng)用領(lǐng)域得到了多家公司的重視與探索，但從商業(yè)角度而言，實現(xiàn)應(yīng)用只是第一步，大規(guī)模商業(yè)化才算見到光明。要實現(xiàn)真正的商業(yè)化還需邁過一道難關(guān)。目前，鎂材料在汽車輕量化和儲氫領(lǐng)域僅處于實現(xiàn)應(yīng)用的階段，距離大規(guī)模商業(yè)化還有一段艱辛的路要走。
汽車輕量化領(lǐng)域，由于鍛造技術(shù)以及成本的限制，目前鎂零部件大多用于小型件，大型件應(yīng)用甚少。從小型件到大型件的跨越，必定是需要時間的。而且我們從2020年由工信部指導(dǎo)、中國汽車工程學會修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》來看，汽車輕量化的里程碑目標時間設(shè)定并不在當下幾年。同樣的，鎂基儲氫優(yōu)點多多，但目前也僅處于試驗階段，商業(yè)化仍任重而道遠。
綜上所述，雖然鎂應(yīng)用目前仍處于實現(xiàn)應(yīng)用階段，但其商業(yè)化前景不容忽視。汽車輕量化和鎂基儲氫領(lǐng)域的進展為我們帶來了希望，同時也提醒我們面臨的挑戰(zhàn)和需要解決的問題。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新、合作共贏的合作模式以及對市場需求的準確預(yù)判，我們有望推動鎂應(yīng)用走向大規(guī)模商業(yè)化，為未來的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻。
首先，鎂在汽車輕量化方面具有巨大潛力。目前，傳統(tǒng)汽車主要采用鋼鐵和鋁合金材料，雖然相對堅固，但重量較重。而使用鎂合金材料能有效減輕車身質(zhì)量，提高燃油經(jīng)濟性和行駛性能。此外，鎂合金的減震性能也比鋁合金高出許多，能夠提供更好的駕駛舒適性和安全性。因此，汽車制造商對鎂合金的研發(fā)和應(yīng)用投入了許多精力，并已取得了一些進展。然而，商業(yè)化的時機仍需等待，這需要進一步解決鎂合金在制造過程中的技術(shù)難題以及成本問題。
其次，鎂在固態(tài)儲氫技術(shù)中也展現(xiàn)出了巨大潛力。氫能作為一種清潔、高效的能源形式備受關(guān)注，而儲氫技術(shù)是實現(xiàn)氫能利用的關(guān)鍵。鎂作為一種輕金屬元素，具有較高的儲氫容量和反應(yīng)速度，因此被認為是一種潛力巨大的儲氫材料。固態(tài)儲氫技術(shù)以鎂合金為基礎(chǔ)，通過吸附和釋放氫氣來實現(xiàn)氫能的存儲和釋放。然而，目前固態(tài)儲氫技術(shù)還處于研發(fā)階段，需要克服一些挑戰(zhàn)，如提高儲氫容量、降低吸附和釋放氫氣的溫度和壓力等。只有解決了這些問題，固態(tài)儲氫技術(shù)才能真正實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
綜上所述，鎂作為地球上儲量豐富的輕金屬元素，具有許多優(yōu)異的物理性能，為汽車輕量化和固態(tài)儲氫技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路和選擇。然而，雖然新應(yīng)用已經(jīng)在研發(fā)中取得進展，但商業(yè)化的時機仍需等待，需要克服技術(shù)和成本方面的挑戰(zhàn)。因此，我們對于鎂在未來的應(yīng)用前景感到樂觀，同時也期待科學家和工程師們能夠繼續(xù)努力，進一步推動這一領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。
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