田中贵金属:发布300℃高性能钯合金氢透膜
铂道综合东京行业网站消息消息,9月12日,田中贵金属宣布开发出可在300℃左右使用的钯合金氢透膜。这款产品氢透过性能更高,使用温度却更低。样品9月15日后开始提供。
田中贵金属是1885年创立的百年老店,做了快140年贵金属生意。现在搞氢透膜,似乎跨了界,但并不远。
他们在贵金属材料处理和热处理上经验丰富。这次PdCu39氢透膜能突破,靠的是专门的热处理工艺——让材料完全形成体心立方(BCC),避开容易出问题的面心立方(FCC)相。简单说,就是把老本行的技术用到了新地方。
- BCC相:常见于铁素体(α-Fe)和某些过渡金属(如钨、钼),其形成通常与溶质元素(如碳、氮)的间隙固溶或低温条件相关。
- FCC相:如奥氏体(γ-Fe)在高温下稳定,需通过快速冷却或添加抑制元素(如镍、锰)来避免其形成。

田中贵金属本来就是日本乃至全球领先的贵金属加工企业,原料、设备、工艺都现成的,做氢透膜的门槛相对不高。钯合金氢透膜也算是他们业务范围内的延伸,不是完全从零开始。
解决实际问题
现在市面上主流的PdCu40膜要在400℃以上才能正常工作,但甲醇制氢的温度只有300℃左右。结果就是制氢完了还得再加热,多一套设备,多一份成本。
| 原料气体(供给端) | 提纯气体(排放端) | ||
| 解离 | 扩散 | 再结合 | |
| 氢气 | H2 H2 | ||
| 杂质气体 | Pd膜 |
田中贵金属这个新膜直接在300℃下干活,省掉了加热环节。设备成本降了,维护费用少了,氢气纯度还更高——加热过程本身会产生杂质。
另外一个麻烦是PdCu39这个配比理论上性能很好,但实际制备时很难控制相结构,经常出现性能大幅下降。田中贵金属用自己的热处理技术解决了这个老大难问题,让膜在低温下也能稳定高效工作,设备还能做得更紧凑。
铂族金属和氢能是好搭子
全球氢能发展提速,日本搞"氢能社会",中国也有宏大的氢能规划,对高纯度氢气的需求在快速增长。氢透膜是氢气提纯的关键部件,市场蛋糕在变大。
氢能现在最大的问题就是贵。田中贵金属这个膜能省设备、省电、设备寿命还长,直接降成本,这正是行业最需要的。
竞争对手的低温氢透膜要么性能一般,要么价格太高。田中贵金属用钯来做,钯是铂族金属,性能有保证,品牌也老,在中高端市场应该有戏。
田中贵金属去年销售额8469亿日元(410亿人民币),体量不小,但传统贵金属生意面临价格波动和竞争压力。氢透膜可能成为新的增长点,从传统加工向新能源材料转型。
对日本来说,这能减少氢透膜技术的对外依赖。田中贵金属在全球都有布局,技术推广出去也能带动整个氢能产业链发展。
客户反馈值得关注
眼下最重要的是样品测试结果。15号开始给样品,月中在学会发表成果,能不能商业化就看客户反馈了,毕竟实验室可能和客户用有区别。特别是在连续运行、使用寿命这些关键指标上的表现。
往后看,田中贵金属可能会继续优化膜的规格参数,适应不同场景需求。凭着在贵金属方面的技术积累,开发更高效的合金配方也是有可能的。