2023年8月3日,由唐山市商務(wù)局和唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理委員會共同舉辦的“鎂循環(huán)產(chǎn)業(yè)技術(shù)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(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院轉(zhuǎn)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(chǎn)量產(chǎn)級產(chǎn)線首次亮相。

唐山市商務(wù)局二級調(diào)研員高賀利、唐山市商務(wù)局三級調(diào)研員付軍國、唐山海港經(jīng)濟(jì)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(diào)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(tuán)中天超容科技有限公司總經(jīng)理張剛、北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師董明明、唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院轉(zhuǎn)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(xué)唐山研究院劉增猛、河北冀東建設(shè)工程有限公司副總經(jīng)理付建清等,共同出席了當(dāng)天的發(fā)布會,見證了300噸級鎂電聯(lián)產(chǎn)量產(chǎn)級產(chǎn)線的首次亮相,并就鎂電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)在產(chǎn)業(yè)端的應(yīng)用進(jìn)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(chǔ),但由于技術(shù)的限制,低端氧化鎂產(chǎn)品仍占據(jù)主要市場份額,高純氧化鎂主要依賴從日本、歐洲進(jìn)口。由“研究中心”自主研發(fā)的“原電池法超高純氧化鎂技術(shù)”可以制備出最高純度達(dá)99.95%的超高純氧化鎂,不僅實(shí)現(xiàn)了超高純氧化鎂的高效和清潔生產(chǎn),更極大地填補(bǔ)了我國冶金工業(yè)中高純度氧化鎂的缺口。該技術(shù)于2020年12月經(jīng)河北省科學(xué)技術(shù)廳科技成果鑒定為國際先進(jìn)水平,后經(jīng)過2年余產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā),現(xiàn)已完成300噸級鎂電聯(lián)合產(chǎn)線建設(shè)。

北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授、博士生導(dǎo)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(shè)立再到技術(shù)發(fā)布直至今日鎂電聯(lián)產(chǎn)的量產(chǎn)級產(chǎn)線發(fā)布,這“短暫”而“漫長”的科研之路,他表示:“這項(xiàng)技術(shù)成果不光是科研人員智慧的結(jié)晶,更離不開唐山市委市政府和唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的大力支持。”此外,他還在透露,目前已與國家國防科技工業(yè)局達(dá)成重磅合約,在未來,鎂電池技術(shù)將會在軍工領(lǐng)域加速發(fā)展,為我國儲能資源建設(shè)和軍事工業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。值得關(guān)注的是,董教授還特意通過現(xiàn)場連線的方式將生產(chǎn)線機(jī)組、配置與環(huán)境等信息呈現(xiàn)在大屏幕,為與會者帶來了直觀感受。

唐山海港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院轉(zhuǎn)化研究中心執(zhí)行主任梁靚在會上進(jìn)行了鎂循環(huán)技術(shù)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(xì)介紹了鎂電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)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(fēng)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(shù)字:鎂電聯(lián)產(chǎn)量產(chǎn)級產(chǎn)線落后,電流密度將維持在5.8mA·cm²,每年可生產(chǎn)高純度氧化鎂300噸,產(chǎn)生綠色直流電40萬度。

中天科技集團(tuán)中天超容科技有限公司總經(jīng)理張剛作為產(chǎn)業(yè)代表帶來了行業(yè)前瞻解讀,他表示:“非常幸運(yùn)歷經(jīng)了鋁循環(huán)、鎂循環(huán)兩大基礎(chǔ)材料循環(huán)成果的發(fā)布。祝賀鎂空氣電池真正走向了產(chǎn)業(yè)化,并已將最大難題攻克。從整個應(yīng)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(guān)注度持續(xù)提升。”

唐山海港經(jīng)濟(jì)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(dǎo)、市場主導(dǎo)的創(chuàng)新模式,促進(jìn)科技產(chǎn)業(yè)融合,走出了一條具有海港特色的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的創(chuàng)新路徑。300噸級鎂電聯(lián)產(chǎn)量產(chǎn)級產(chǎn)線的首次亮相,標(biāo)志著該技術(shù)已正式步入產(chǎn)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(zhuǎn)化,更好引領(lǐng)科技創(chuàng)新,更好運(yùn)用自主創(chuàng)新技術(shù)服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展。

高純度、零排放,助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

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

原電池法超高純氧化鎂技術(shù)不僅可以將氧化鎂純度提高至99.5%到99.95%,更實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)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(shù)制備出的高純度氧化鎂不僅將作為耐火材料,大量應(yīng)用于鋼鐵冶煉過程,促進(jìn)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(hù)、能源開發(fā)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,有助于推動雙碳目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。

產(chǎn)研深度結(jié)合,推動京津冀協(xié)同發(fā)展

近年來,唐山市圍繞主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和重點(diǎn)企業(yè),聯(lián)合高校院所開展產(chǎn)學(xué)研合作、推進(jìn)轉(zhuǎn)型升級,原電池法超高純氧化鎂技術(shù)就是其中的標(biāo)志性成果。

鎂電聯(lián)產(chǎn)量產(chǎn)級產(chǎn)線成功落地后,將對唐山市重塑鋼鐵產(chǎn)業(yè)格局、提升產(chǎn)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(zhuǎn)型升級,對推進(jìn)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(jìn)作用。

歷經(jīng)3年多的技術(shù)研發(fā)和刻苦攻堅(jiān),鎂電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)正式步入產(chǎn)業(yè)化階段,同時也代表著我國在尖端耐火材料生產(chǎn)領(lǐng)域中得了重大進(jìn)步。梁靚表示,鎂電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目中的電堆體積在未來將會持續(xù)縮小,但生產(chǎn)效率會不斷提升。值得關(guān)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(yīng)用與開發(fā),打造更高效的鎂循環(huán)產(chǎn)業(yè)。