一文纵览固态储氢产业化进展

 

比如氢储能源在河南新乡高新区镁合金高密度储氢技术产业化项目的全球首条生产线建成投产测试;圣元环保与淮南市煤化工园区管委会就圣元绿能固态储氢系统活化及应用项目签订合作协议;成都厚普氢能装备产业园项目正式开工，其中包括低压固态储氢装备基地;安泰创明、新氢动力、永安行、攀业氢能、氢哇出行等也推出了应用固态储氢技术的氢能叉车、两轮车。

 

 

氢能储运作为氢能产业的中间环节，对氢能的商业化运营极为关键。现有的氢储运方式主要有高压气态储氢、低温液态储氢、固体材料储氢及有机液体储氢四种。在氢能储运亟待降本增效的背景下，固态储氢既能大幅提高体积储氢密度，又可以保障氢气的安全应用，这两方面的优势吸引了多家企业入局：

 

氢储能源是上海交通大学材料学院丁文江院士团队与氢枫能源共同建立的高科技企业。2022年4月，氢储科技的首条镁基固态储氢装置生产线在河南新乡高新区氢能产业园建成并投产测试。此外，氢储科技还计划建设6条镁基固态储氢设备、储氢装置生产线，全部达产后，可年产镁基固态储氢设备约720套。

 

8月，圣元环保与淮南市煤化工园区管委会就圣元绿能固态储氢系统活化及应用项目签订合作协议，计划在淮南市煤化工园区投资建设绿能固态储氢系统活化及应用等4个项目，其中包括建设钛-铁系固态储氢材料及模块活化生产线。

 

10月，厦钨新能拟投资1亿元设立全资子公司厦门厦钨氢能科技有限公司（简称“氢能公司”），并拟向氢能公司以1.6457亿元协议转让公司所持有的贮氢合金材料相关业务资产。

 

同样在10月，厚普股份表示，公司低压固态储氢装备进入合金试生产阶段，这款低压固态储氢装备是基于钒基固态储氢合金技术新拓展的储能产业路线。

 

产品应用方面，目前采用固态储氢技术的产品主要应用于两轮车。5月，安泰创明在深圳顺利投运使用1L 固态储氢瓶的氢能外卖车，每次充氢110克，续航里程长达 120 公里;当月，创明（韶关）研究院也推出了“氢哇出行”氢能两轮车，该款氢能两轮车采用安全高能量密度固态储氢材料为氢源。

 

9月，永安行氢能自行车Y400正式上市，该车型采用了额定功率为300W的燃料电池系统及低压AB5合金固态储氢装置;10月，攀业氢能25辆氢能共享两轮车正式试运营，该型号氢能共享两轮车采用金属氢化物固态储氢技术，具有充放氢压力低、安全性强、体积储氢密度高等优点。

 

此外，固态储氢也被应用到叉车中。2022年4月，一款搭载固态金属储氢燃料电池叉车新品发布，是全球首款固态金属储氢技术与工业叉车相结合的实质性应用产品。

 

整体来看，固态储氢的发展在迅速升温。

 

 

固态储氢技术相对于其他储氢方式较为前沿，储运成本适中，在中长距离的运输上优势明显。但由于处于发展初期，固态储氢技术还需要攻克以下挑战：

 

材料方面，目前固体储氢用到的储氢材料主要是金属合金，比如镁系储氢合金、铁系储氢合金、钛系储氢合金等。虽然金属合金储氢技术相对成熟，但还是存在重量储氢率偏低、吸放氢温度高、可逆性较差等缺点，难以满足车载储氢的技术要求。

 

此外，储氢材料成本偏高也制约了固体储氢进一步商业化，储氢材料成品率低、金属原料价格波动大等问题都有待解决。面向未来，企业应该进一步开发性能更优、造价更低的储氢媒介，固态储氢的应用市场规模才能扩大。

 

技术方面，固态储氢的主流材料技术仍是金属氢化物。金属氢化物是通过吸收热量来析出氢气的，因此制约其技术应用的一点是放氢温度要求很高，需要达到250℃以上。为了解决固态储氢需要高温环境的问题，国内的专家学者都在探索各种方法来调控其吸放氢温度、速度和吸放氢循环性能，但目前还停留在实验阶段，实际应用还需要时间。对此，企业要和专业院校合作，在技术攻关上一起创新，克服技术难点。

 

应用方面，固态储氢整体处于研发示范的早期阶段，应用项目主要聚焦在电化学储氢、储氢装置、氢压缩机等储能环节，在规模较大的运氢项目上受制于大体积、高成本等问题仍需要进一步完善。固态储氢应用场景缺少的问题有待解决，需要企业更积极地探索和挖掘固态储氢的优势应用场景。

 

高密度储存和安全储运是当前氢能应用面临的主要瓶颈，市场需要更经济、更安全的氢能储运技术，而具备高密度、高安全性特点的固态储氢技术正好能提供相应的解决方案。随着氢能企业对固态储氢在研发和应用上的不断探索，一旦解决推广难题，固态储氢将在未来氢能多元化储运体系中占据重要地位。