北京
由中國產業發展促進會氫能分會（簡稱“氫能促進會”）聯合30余家氫能產業龍頭企業和科研院校共同編寫的《中國氫能技術發展研究報告2024》（簡稱《報告》）近日在京發布。
《報告》著眼于我國氫能全產業鏈技術發展現狀與趨勢，圍繞氫能“制儲輸用”各關鍵環節，從技術發展現狀、不同技術路線對比、核心技術與關鍵裝備水平、國內外技術水平比較等方面進行了全面梳理，并立足全球氫能技術前沿發展方向與我國氫能產業發展實際需要，分析并提出了我國氫能全產業鏈各環節關鍵技術發展方向的科學建議。
根據《報告》，固態儲氫技術具有儲氫密度大、操作壓力低等特點，近年來受到了國內外的廣泛關注。
固態儲氫技術根據材料可分為金屬儲氫材料和非金屬儲氫材料兩類。金屬儲氫材料主要包括以LaNi5合金為代表的AB5型合金、以TiCr2、TiMn2合金為代表的AB2型、以LaMg2Ni9合金為代表的AB3型、以TiFe合金為代表的AB型以及V基固溶體、Mg基儲氫合金等。非金屬儲氫材料主要包括碳納米管、介孔材料、金屬有機框架（MOFS）材料等。目前，實現產業化應用的材料主要包括AB型鈦鐵系、AB2型鈦錳系、AB5型稀土儲氫材料和Mg基儲氫合金等。
根據儲氫原理，固態儲氫技術還可分為物理吸附儲氫和化學儲氫。物理吸附儲氫利用碳納米管等儲氫材料高比表面積和高微孔容積等結構特點實現氫氣儲運。化學儲氫技術則是利用一定溫度和壓力下，氫氣與儲氫載體發生的可逆反應，實現氫氣的儲存與釋放。整體來看，化學儲氫技術已進入示范應用階段，物理吸附儲氫技術則仍處于研究階段。
《報告》指出，AB5型稀土系、AB型鈦鐵系、AB2型鈦錳系、V基固溶體和Mg系儲氫材料是目前較為成熟固態儲氫材料，上述材料的理論最大質量儲氫密度分別為1.5wt%、1.8wt%、2.0wt%、3.8wt%和7.6wt%，其中MgH2/Mg體系因儲氫密度高、儲量豐富、原料成本相對低廉被認為是最有潛力的固態儲氫材料之一。但在具備較為理想的儲氫密度的同時，MgH2/Mg體系放氫溫度較高（需300℃以上），故能耗較高；AB5型稀土系與AB型鈦鐵系放氫溫度較為溫和（20℃左右），但儲氫密度較低。
此外，由Li、B、N、Mg和Al等輕質元素組成的金屬氫化物也顯示出巨大潛力。因此，開發儲氫密度高、充放氫溫度適中、原材料成本低的輕質儲氫材料是金屬固態儲氫技術研究的核心。除儲氫材料外，儲氫合金床體的高密度、高穩定裝填也是影響儲氫裝置儲氫容量和吸放氫速率的關鍵因素，將直接影響儲氫裝置的使用性能。
《報告》顯示，我國固態儲氫材料與裝備已具備全流程國產化開發能力，并在相關領域開展了示范應用。據不完全統計，截至2024年4月，全球固態儲氫技術相關專利約2.4萬件，中國是全球固態儲氫專利數量授權最多的國家，占全球固態儲氫領域專利授權總量的約39%，美國和日本的固態儲氫領域專利授權占比分別為21%和19%。整體來看，我國在固態儲運氫技術方面與國際先進水平保持同步，在Ti系、Mg系等儲氫材料研發和產業化方面具有一定的優勢。
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