磁冷却支持高效氢液化：欧洲首个用于氢液化的磁热试验工厂启动

近日，欧盟资助的HyLICAL项目达到了一个重要的里程碑，启动了欧洲第一个用于氢液化的磁热试验工厂。由Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（HZDR）和初创公司MAGNOTHERM在HyLICAL内部开发的演示器代表了可持续、节能磁冷却的突破，并为大规模工业应用奠定了基础。

HZDR德累斯顿高磁场实验室（HLD）的科学家Tino Gottschall博士长期以来一直设想建立一个能够每天生产5000公斤液态氢的工厂——比今天的液化方法更高效，更经济。与MAGNOTHERM和其他HyLICAL合作伙伴一起，他的团队正在努力证明基于磁热效应的氢液化可以扩展到工业规模的部署。

战略合作伙伴推动创新

自2023年以来，HyLICAL合作伙伴HZDR和MAGNOTHERM一直密切合作，将学术专长和企业创新相结合，共同推进磁热冷却技术。

MAGNOTHERM联席董事总经理Timur Sirman在解释此次合作背后的动机时说：“我们的磁冷却技术代表了一种新型的气候友好型和节能替代方案，不需要压缩机和对环境有害的制冷剂气体。”

“这将使我们能够显著加快制冷行业内必要的气候技术转型。”

MAGNOTHERM于2024年在罗森多夫校区开设了第二个设施，并于2024年建立了一个联合实验室，HZDR科学家Tino Gottschall博士和MAGNOTHERM工程师Thomas Platte在那里建造了一个氢气液化试验工厂。它的核心是一个19特斯拉的超导磁体，嵌在HLD的地板上。相比之下，医学上的现代核磁共振成像仪使用的磁铁强度为1.5到3特斯拉。

Gottschall说：“我们现在可以用该设施来证明其原理和了解它是如何工作的。下一个目标是提高效率，每天生产100公斤液氢，以证明这项技术在工业部署中的可扩展性。“

磁热效应：它是如何工作的

欧洲第一个磁冷却氢液化工厂的演示是基于磁热效应。当具有某些特性的材料——例如镧铁硅合金（LaFeSi）——被置于磁场中时，这种效应就会发生。根据磁矩的方向，金属材料可以引起温度的突然下降或上升。利用这一原理，用液氮预冷后，可以将氢气冷却到-253摄氏度。氢气一旦达到这个低温，就开始液化。

Gottschall博士指出：“我们的方法为氢液化提供了显著的优势。与传统工厂相比，与HZDR的MAGNOTHERM联合实验室相比，我们的目标是将液化成本降低到每公斤1.5欧元以下。”

氢冷却的新时代

试点工厂的启动是HyLICAL公司推进基于磁热冷却的节能、紧凑型氢液化技术的关键一步。

通过在试点规模上验证这种方法，该项目支持欧洲实现更经济有效地生产绿色氢、降低运输成本和加速向气候中性能源系统过渡的目标。