固態儲氫技（jì）術：氫（qīng）能源革命的未來之路

固態儲運氫技術的主要應用場景包括氫冶金、加氫站、季節性儲能、交（jiāo）通運輸、氫化工等領域。

從目前的技術來看，由於氫冶金等應用場景的用氫（qīng）量十分巨大，且對氫氣價格十分敏感，要求終端供氫價（jià）格低於21元/kg H2，因此，未來預計以管道輸氫為主要供氫方式，同時采（cǎi）用（yòng）鎂基固態儲氫係統輔助，用（yòng）於氫氣的規模儲（chǔ）存，保證氫氣供應（yīng）的（de）連（lián）續性。

對於可再生能源的調峰儲能領（lǐng）域（yù），由於需要跨季節長時間儲存氫氣（qì），對儲氫係統（tǒng）的固定（dìng）投入成（chéng）本（běn）較為（wéi）敏感（gǎn），鎂基固態儲氫係統（tǒng）由於其儲氫（qīng）合金的成本低至~0.1元/Wh（按照6wt.%儲氫（qīng）量，循環壽命1000次來計算），將會在該領域占有一席之地。

在交通運輸領域，尤其是重卡、大型（xíng）巴（bā）士、船舶（bó）等中重型運輸工具，V基固溶體、Ti基儲氫合金（jīn）等高（gāo）體積儲氫密度的固態儲氫材料將（jiāng）是重要的發展方向。

在加氫站（zhàn）方麵，由於現有高壓儲氫（qīng）方式的安全性風險，以及現有20MPa長管拖車運氫成本過高，國內（nèi）加氫站及氫燃料電池車難以快速發展，若采用固態儲氫材料（如V基固溶體、Ti基儲氫（qīng）合金、鎂基儲氫合金（jīn））作為加氫（qīng）站（zhàn）的氫（qīng）氣儲存方式，可在4MPa以下相對安全（quán）的儲存氫（qīng）氣，結合鎂基儲氫（qīng）合金的高效高安全氫運輸和固態儲氫燃料電池車，可實現“製-儲-運-加-燃料電池”全流程的低氫氣壓力，可大（dà）幅提升氫能（néng）產業的安全（quán）性，不失為一種潛在的（de）氫能發展路徑。

以氫氣運輸為例，對比了高壓氣瓶、管道氫、液氫、富氫液態化合物、固態儲運氫等技術，綜合目前工（gōng）業應用的實際情況，氫儲運技術的關（guān）鍵指標比較如表X所示。

氫氣（qì）的儲運成本主要由固定（dìng）成本、運行成本組成，固定成本包括儲氫裝備（bèi）、運輸裝備和放氫裝備的投資，運行成本（běn）主要包括充氫電耗、運輸裏程費和放氫電耗。

根據各種儲運氫技術的特（tè）點，高壓氣（qì）瓶和管道兩種方式的電耗較小，而液氫、富氫化（huà）合物和固態儲氫運（yùn）行時的電耗較高。

這導致在短距離小規模輸運時，高（gāo）壓氣瓶是較為經濟的方式；在中長距離運輸時，液氫、富氫（qīng）化合物和（hé）固態儲氫則更具有競爭；在超大規模超遠距離運輸時（shí），管道輸氫是目前的最佳選擇。

但是這些儲運氫技術也存在明顯特點：高壓氣瓶存在單車儲（chǔ）氫量低、高壓（yā）安全風險高（gāo）的問題；管道氫的固（gù）定投入成本極高，需要國家統一規劃建（jiàn）設氫氣管網；液氫的液（yè）化能耗（hào）過高，且易液氫（qīng）易蒸發，無（wú）法長時間儲存氫氣；富氫化合物充放（fàng）氫能耗高，需要貴金屬催化劑，化合物本身多為有/微毒物質，存在環境汙染，釋放氫氣不（bú）純需要提純等（děng）等問（wèn）題；固態（tài）儲（chǔ）氫安全性高、可長時間存放，但是放氫能耗較高。

因此，仍需根據應用場景（jǐng）的不同（tóng），針對性的選擇合適的儲運氫方式。

根據（jù）現有資料，規模在2000Nm³/h的供應能力的條件下（xià），氫氣運輸（shū）的成本與運輸距離的關係如圖X所示（部分（fèn）數據來源：黃（huáng）宣旭，練繼建（jiàn），沈威，馬超（chāo）.中國規（guī）模化氫能供應鏈的經濟性分析[J].南方能源建設，2020,7（2）：1-13.）。

總體而言，固態儲運氫技（jì）術已走出實驗室，逐步（bù）形成工業化能力（lì），儲（chǔ）氫材料及其規（guī）模生產技術、固態儲（chǔ）運（yùn）氫係統及其應用均已實現部分（fèn）產業化，有待進一步（bù）示（shì）範（fàn）推廣。

未來，固態儲運氫技術將（jiāng）在氫治金、加氫站、季節（jiē）性儲能、交通運輸、氫化（huà）工等領（lǐng）域發揮重要作用，預計2025年前固態儲運氫技術將實現大（dà）規模的示範應用。

2035年前，固態儲（chǔ）運氫技術將完（wán）全成熟，開發出適用於不同應（yīng）用場景需要的一係列產品，促進氫能產業鏈的完善與可持續發展（zhǎn）。