中国有研持续开创固态氢能技术应用新局面

固态储氢是一种通过特殊的储氢材料将氢气转化为固态氢化物的技术。固态储氢装置，既可在较低的气压、较小的空间存储大量氢气，又可在温和的条件下，连续可控释放氢气。

近年来，中国有研所属有研工研院与有研广东院联合开发出一系列固态储氢产品，并在粤港澳大湾区实现了示范应用。其中提供给南网云南综合能源站、广州南沙电氢智慧能源站和广东佛山丹灶氢能小镇的产品，获得了央视等媒体的报道关注，助力我国首次实现了固态氢能发电并网，标志着固态储氢从技术创新走向了实践应用。

中国有研在固态储氢领域历经几十年的技术积累，实现了从低压到高压、克级到百千克级的全覆盖，在精密仪器、两轮车、叉车、储氢站、加氢站等用氢场景上实现了多项应用。

“小而美”的固态储氢罐

上世纪70年代以来，中国有研先后承担了40余项国家863、973、重点专项和氢能相关的课题。2000年，固态储氢罐首次应用于精密计时设备，与传统高压罐相比，不仅减少了占用空间，还大幅降低了存储压力。此外，储氢材料在充放氢过程中还可使氢气“纯化”，从而显著降低输出氢气的杂质含量，提升精密计时设备的性能与寿命。

在有研工研院新能源事业部里，上世纪90年代开发的固态储氢装置和检测设备仍然在正常运转。“他们都是‘老同志’了，甚至比很多新入职的员工年龄都大。在高使用频次下，性能衰减的幅度仍然很小，我们这项技术是经得住时间考验的。”中国有研首席专家蒋利军每次向实验室参观人员介绍时都会说道。

固态储氢罐是固态储氢装置的最基本单元，它的性能和寿命是车载储氢系统、大型储能站和加氢站可靠运行的关键。

单个固态储氢罐在两轮车上的应用

“安而远”的车载储氢系统

2015年，随着国外氢燃料电池汽车的商业化，中国氢燃料电池车产业也迅速发展。车载储氢系统的特殊之处在于：不仅要具备良好的安全性，还要具备复杂环境下的持续稳定供氢能力。

氢燃料电池汽车目前主要采用高压储氢罐，存在占用承载体积大，使用时产生废热多、破损时安全隐患大等不足。为了高效、清洁、安全地使用氢能，中国有研的技术人员优化了换热系统，将废热用于氢气匀速释放，提高了电能和热能的综合利用率，进而有效提升了行驶里程。即使车辆行驶中发生意外，导致车载固态储氢系统破损，其中的氢气也不会在短时间内大量释放，具备良好的碰撞安全性，可极大延长意外逃生时间。

中国有研的车载储氢系统，通过对燃料电池废热的综合利用，氢气的实际发电效率也进一步得到提升，实现了氢燃料电池车的“安而远”。

车载储氢系统在叉车上的应用

“大而精”的固态储能及加氢站装置

2020年9月，国家明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。我国的储能站及加氢站的建设速度大幅度加快。产业的快速发展对固态储氢装置也提出了更高的要求，固态储能站的储氢量要超过一百千克，寿命要达数十年；固态加氢站的供氢压力要求近百兆帕，加注速度要求每分钟超过一千克氢气。

中国有研的技术人员面向经济主战场和国家重大需求，采用模拟仿真与实验验证相结合的方式，突破了高储氢密度和快速动态响应等技术难题。在更小的占地面积、更低的气压下，实现了存储超过一百千克氢气；储氢和供氢过程中，实现了压力、流量的双稳定，具备更好的安全可靠性。截至2022年底，中国有研自主开发的固态储氢装置产品在河北张家口市、广东省广州市、四川省德阳市实现了固态储能及加氢站示范应用，用新兴的氢能产业有效促进了区域协调发展。

固态储氢装置在储能及加氢站的应用

中国有研的固态储氢技术团队始终坚信，实践就是最好的老师。未来，中国有研将继续强化目标导向，加强产学研深度融合，提高科技成果转化和产业化水平，持续发挥好科技型国家队的引领支撑作用。