300噸量產級產線亮相 鎂電聯(lián)產技術正式進入產業(yè)化

2023年8月3日,由唐山市商務局和唐山海港經濟開發(fā)區(qū)管理委員會共同舉辦的“鎂循環(huán)產業(yè)技術成果發(fā)布會”,在河北省唐山文旅鉑爾曼酒店隆重召開。在本次發(fā)布會上,由唐山海港經濟開發(fā)區(qū)北京理工大學機械與車輛學院轉化研究中心(以下簡稱“研究中心”)研發(fā)的300噸級鎂電聯(lián)產量產級產線首次亮相。

唐山市商務局二級調研員高賀利、唐山市商務局三級調研員付軍國、唐山海港經濟開發(fā)區(qū)管理委員會黨工委副書記莫輝、唐山市工信局一級調研員胡曉鋼、唐山市科技局副局長王妍、唐山市金融局副局長喬沈軍、中天科技集團中天超容科技有限公司總經理張剛、北京理工大學機械與車輛學院教授、博士生導師董明明、唐山海港經濟開發(fā)區(qū)北京理工大學機械與車輛學院轉化研究中心執(zhí)行主任梁靚、國家發(fā)改委國際合作中心國際能源研究所副所長胡宏峻、北京理工大學唐山研究院劉增猛、河北冀東建設工程有限公司副總經理付建清等,共同出席了當天的發(fā)布會,見證了300噸級鎂電聯(lián)產量產級產線的首次亮相,并就鎂電聯(lián)產技術在產業(yè)端的應用進行了探討與展望。

豐富的海水、鹽湖鹵水資源為我國鎂鹽工業(yè)的發(fā)展提供了豐富的原料基礎,但由于技術的限制,低端氧化鎂產品仍占據主要市場份額,高純氧化鎂主要依賴從日本、歐洲進口。由“研究中心”自主研發(fā)的“原電池法超高純氧化鎂技術”可以制備出最高純度達99.95%的超高純氧化鎂,不僅實現了超高純氧化鎂的高效和清潔生產,更極大地填補了我國冶金工業(yè)中高純度氧化鎂的缺口。該技術于2020年12月經河北省科學技術廳科技成果鑒定為國際先進水平,后經過2年余產業(yè)化技術開發(fā),現已完成300噸級鎂電聯(lián)合產線建設。

北京理工大學機械與車輛學院教授、博士生導師董明明發(fā)表開場致辭,他回顧了三年多以來“研究中心”自初始接洽到成功設立再到技術發(fā)布直至今日鎂電聯(lián)產的量產級產線發(fā)布,這“短暫”而“漫長”的科研之路,他表示:“這項技術成果不光是科研人員智慧的結晶,更離不開唐山市委市政府和唐山海港經濟開發(fā)區(qū)的大力支持?！贝送?他還在透露,目前已與國家國防科技工業(yè)局達成重磅合約,在未來,鎂電池技術將會在軍工領域加速發(fā)展,為我國儲能資源建設和軍事工業(yè)發(fā)展作出貢獻。值得關注的是,董教授還特意通過現場連線的方式將生產線機組、配置與環(huán)境等信息呈現在大屏幕,為與會者帶來了直觀感受。

唐山海港經濟開發(fā)區(qū)北京理工大學機械與車輛學院轉化研究中心執(zhí)行主任梁靚在會上進行了鎂循環(huán)技術成果發(fā)布。他在發(fā)言中談到了能源需求供給與可持續(xù)發(fā)展之間存在的矛盾,并表示綠色低碳才是解決這一矛盾的根本途徑。隨后,梁靚又詳細介紹了鎂電聯(lián)產技術的原理、優(yōu)勢和發(fā)展前景,并引入了全新的“SWOME”循環(huán)體系。作為一個以“光能-Solar、風能-Wind、海洋資源-Ocean、鎂材料-Magnesium、電能- Electric Energy”為鏈條的綠色能源、資源循環(huán)體系,它的誕生將為人類開辟出一條探索碳循環(huán)的新路徑。發(fā)言的最后,梁靚給出了一組振奮人心的數字:鎂電聯(lián)產量產級產線落后,電流密度將維持在5.8mA·cm2,每年可生產高純度氧化鎂300噸,產生綠色直流電40萬度。

中天科技集團中天超容科技有限公司總經理張剛作為產業(yè)代表帶來了行業(yè)前瞻解讀,他表示:“非常幸運歷經了鋁循環(huán)、鎂循環(huán)兩大基礎材料循環(huán)成果的發(fā)布。祝賀鎂空氣電池真正走向了產業(yè)化,并已將最大難題攻克。從整個應用增長來看,鎂隨著汽車輕量化的要求越來越高,特別是在中國提出了雙碳政策以后,鎂的關注度持續(xù)提升。”

唐山海港經濟開發(fā)區(qū)管理委員會黨工委副書記莫輝在發(fā)言中指出,“通過政府引導、市場主導的創(chuàng)新模式,促進科技產業(yè)融合,走出了一條具有海港特色的產學研結合的創(chuàng)新路徑。300噸級鎂電聯(lián)產量產級產線的首次亮相,標志著該技術已正式步入產業(yè)化階段。”他支持并鼓勵“研究中心”再接再勵,繼續(xù)做好科研成果轉化,更好引領科技創(chuàng)新,更好運用自主創(chuàng)新技術服務經濟和社會發(fā)展。

高純度、零排放,助力“雙碳”目標實現

高純度氧化鎂是精細化工產品和高溫耐火材料,大量用于航空航天電子等各個高端領域。目前,國內外獲取氧化鎂的生產工藝主要為礦石煅燒法和海水/鹵水提純法,但前者每生產1噸氧化鎂就要產生1.1噸CO?,而且產出的氧化鎂純度最高僅有98.5%;后者的技術長期被日、美、歐洲壟斷,且在生產過程中需要用到大量的劇毒氨水,環(huán)境污染嚴重。

原電池法超高純氧化鎂技術不僅可以將氧化鎂純度提高至99.5%到99.95%,更實現了在生產過程中不排放任何液體、氣體和廢棄的固體物,是一種綠色、高效、穩(wěn)定、成本低的高純度氧化鎂制備方式。通過該技術制備出的高純度氧化鎂不僅將作為耐火材料,大量應用于鋼鐵冶煉過程,促進整個行業(yè)的節(jié)能減排,更可以用于制備新能源材料和光催化材料,在環(huán)境保護、能源開發(fā)領域發(fā)揮重要作用,有助于推動雙碳目標的早日實現。

產研深度結合,推動京津冀協(xié)同發(fā)展

近年來,唐山市圍繞主導產業(yè)和重點企業(yè),聯(lián)合高校院所開展產學研合作、推進轉型升級,原電池法超高純氧化鎂技術就是其中的標志性成果。

鎂電聯(lián)產量產級產線成功落地后,將對唐山市重塑鋼鐵產業(yè)格局、提升產業(yè)核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力具有十分積極的意義。而唐山鋼鐵行業(yè)的轉型升級,對推進整個京津冀地區(qū)的協(xié)同發(fā)展,以及改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境,都將起到極大的促進作用。

歷經3年多的技術研發(fā)和刻苦攻堅,鎂電聯(lián)產技術已經正式步入產業(yè)化階段,同時也代表著我國在尖端耐火材料生產領域中得了重大進步。梁靚表示,鎂電聯(lián)產項目中的電堆體積在未來將會持續(xù)縮小,但生產效率會不斷提升。值得關注的是,本次發(fā)布會也邀請了眾多行業(yè)代表和院校同仁,旨在通過更多的行業(yè)應用與開發(fā),打造更高效的鎂循環(huán)產業(yè)。

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