由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會氫能分會（簡稱“氫能促進會”）聯(lián)合30余家氫能產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)和科研院校共同編寫的《中國氫能技術(shù)發(fā)展研究報告2024》（簡稱《報告》）近日在京發(fā)布。

《報告》著眼于我國氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，圍繞氫能“制儲輸用”各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、不同技術(shù)路線對比、核心技術(shù)與關(guān)鍵裝備水平、國內(nèi)外技術(shù)水平比較等方面進行了全面梳理，并立足全球氫能技術(shù)前沿發(fā)展方向與我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際需要，分析并提出了我國氫能全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向的科學(xué)建議。

根據(jù)《報告》，固態(tài)儲氫技術(shù)具有儲氫密度大、操作壓力低等特點，近年來受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

固態(tài)儲氫技術(shù)根據(jù)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(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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(jù)儲氫原理，固態(tài)儲氫技術(shù)還可分為物理吸附儲氫和化學(xué)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(jié)構(gòu)特點實現(xiàn)氫氣儲運�；瘜W(xué)儲氫技術(shù)則是利用一定溫度和壓力下，氫氣與儲氫載體發(fā)生的可逆反應(yīng)，實現(xiàn)氫氣的儲存與釋放。整體來看，化學(xué)儲氫技術(shù)已進入示范應(yīng)用階段，物理吸附儲氫技術(shù)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(tài)儲氫材料，上述材料的理論最大質(zhì)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(rèn)為是最有潛力的固態(tài)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(zhì)元素組成的金屬氫化物也顯示出巨大潛力。因此，開發(fā)儲氫密度高、充放氫溫度適中、原材料成本低的輕質(zhì)儲氫材料是金屬固態(tài)儲氫技術(shù)研究的核心。除儲氫材料外，儲氫合金床體的高密度、高穩(wěn)定裝填也是影響儲氫裝置儲氫容量和吸放氫速率的關(guān)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(tài)儲氫材料與裝備已具備全流程國產(chǎn)化開發(fā)能力，并在相關(guān)領(lǐng)域開展了示范應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2024年4月，全球固態(tài)儲氫技術(shù)相關(guān)專利約2.4萬件，中國是全球固態(tài)儲氫專利數(shù)量授權(quán)最多的國家，占全球固態(tài)儲氫領(lǐng)域?qū)＠跈?quán)總量的約39%，美國和日本的固態(tài)儲氫領(lǐng)域?qū)＠跈?quán)占比分別為21%和19%。整體來看，我國在固態(tài)儲運氫技術(shù)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(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面具有一定的優(yōu)勢。