2023年8月3日,由唐山市商務局和唐山海港經濟開發區管理委員會共同舉辦的“鎂循環產業技術成果發布會”,在河北省唐山文旅鉑爾曼酒店隆重召開。在本次發布會上,由唐山海港經濟開發區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”)研發的300噸級鎂電聯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、唐山海港經濟開發區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、唐山海港經濟開發區北京理工大學機械與車輛學院轉化研究中心執行主任梁靚、國家發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布會,見證了300噸級鎂電聯產量產級產線的首次亮相,并就鎂電聯產技術在產業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的發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年余產業化技術開發,現已完成300噸級鎂電聯合產線建設。

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布直至今日鎂電聯產的量產級產線發布,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區的大力支持。”此外,他還在透露,目前已與國家國防科技工業局達成重磅合約,在未來,鎂電池技術將會在軍工領域加速發展,為我國儲能資源建設和軍事工業發展作出貢獻。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。

唐山海港經濟開發區北京理工大學機械與車輛學院轉化研究中心執行主任梁靚在會上進行了鎂循環技術成果發布。他在發言中談到了能源需求供給與可持續發展之間存在的矛盾,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產技術的原理、優勢和發展前景,并引入了全新的“SWOME”循環體系。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、資源循環體系,它的誕生將為人類開辟出一條探索碳循環的新路徑。發言的最后,梁靚給出了一組振奮人心的數字:鎂電聯產量產級產線落后,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代表帶來了行業前瞻解讀,他表示:“非常幸運歷經了鋁循環、鎂循環兩大基礎材料循環成果的發布。祝賀鎂空氣電池真正走向了產業化,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,鎂的關注度持續提升。”

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

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,促進整個行業的節能減排,更可以用于制備新能源材料和光催化材料,在環境保護、能源開發領域發揮重要作用,有助于推動雙碳目標的早日實現。

產研深度結合,推動京津冀協同發展

近年來,唐山市圍繞主導產業和重點企業,聯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。

鎂電聯產量產級產線成功落地后,將對唐山市重塑鋼鐵產業格局、提升產業核心競爭力和可持續發展能力具有十分積極的意義。而唐山鋼鐵行業的轉型升級,對推進整個京津冀地區的協同發展,以及改善地區生態環境,都將起到極大的促進作用。

歷經3年多的技術研發和刻苦攻堅,鎂電聯產技術已經正式步入產業化階段,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,鎂電聯產項目中的電堆體積在未來將會持續縮小,但生產效率會不斷提升。值得關注的是,本次發布會也邀請了眾多行業代表和院校同仁,旨在通過更多的行業應用與開發,打造更高效的鎂循環產業。