镁基固态储氢技术获突破 氢能产业化提速

◎记者 俞立严

氢能产业化应用正在加速。自中国石化4月10日称我国首条“西氢东送”管道纳入国家规划后，有关部门4月12日提出将研究提升氢能跨区域输送能力等重点任务。4月13日，全球先进吨级镁基固态储运氢车亮相上海，瞬间吸引了市场目光。

上海证券报记者近日采访获悉，伴随产业化的提速，镁基固态储氢等前沿技术的进展步伐也在加快，氢气长距离输送进入新发展阶段。

镁基固态材料实现常温常压氢气储运

4月13日，全球先进吨级镁基固态储运氢车在上海汽车会展中心亮相。该第一代吨级镁基固态储运氢车由上海氢枫能源技术有限公司（下称“氢枫能源”）联合上海交通大学氢科学中心共同研发制造，助力我国固态储氢技术迈上新一级台阶。

该储运氢车以镁合金为介质，通过镁与氢气的可逆反应进行氢气储运，单车储氢量是当前主流储氢方式——高压气态储氢的3倍至4倍，且存储状态为常温常压，解决了高压气态储氢的高压爆炸风险，实现更安全、高效、经济的氢气储运，是当前氢气储运环节的一项创新性技术。

“镁本身是一种非常好的储氢介质。”上海交通大学氢科学中心邹建新教授表示，镁基固态储氢技术具有储氢容量大、常温常压安全储运、可长时存储、低成本等优势，“在应用端，该技术在氢冶金、氢储能、氢化工、分布式发电等方面都有机会获得很大的应用”。

在镁基固态储运氢车的设计及创新方面，氢枫能源首席运营官宣锋表示，在设计初期，研发团队就考虑了公路运输、铁路运输、远洋运输或多式联运的方式，以标准的集装箱设计来配置通用化运输。基于镁基固态储运氢的技术优势，及其广泛的应用场景，氢枫能源未来将继续迭代升级产品和技术，实现产品的标准化、模块化和系列化，满足客户和市场对储氢量的不同需求。

镁基固态储运氢车的发布引发业内外关注。云海金属4月13日表示，公司目前与氢枫集团有镁基固态储氢相关研发合作，处于保密阶段。值得注意的是，云海金属4月11日公告，近日，公司与宝钢金属有限公司和重庆大学签署了“关于公司和宝钢金属委托重庆大学进行中温高密度低成本镁基固态储氢材料产品研发及中试的协议”，三方就有关项目的合作事项进行了相关约定。

业内专家表示，氢能是面向未来的清洁能源，氢储运技术是氢能利用中的关键一环，也是制约氢能走向规模化应用的最大痛点。“高效的氢能储运技术是推动氢能市场走向成功的关键。”罗兰贝格氢能业务总负责人表示，镁基固态储运氢技术是固态储氢领域的先行者，相信该产品和解决方案将令整个氢能行业受益。

“西氢东送”离不开储运等设备助力

长距离氢气运输的主流方式近期也在升级。4月10日，中国石化宣布，“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》，标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。

据中国石化介绍，“西氢东送”起于内蒙古乌兰察布市，终点位于北京市的燕山石化，管道全长400多公里，是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。管道建成后，将用于替代京津冀地区现有的化石能源制氢及交通用氢，大力缓解我国绿氢供需错配的问题，对今后我国跨区域氢气输送管网建设具有战略性的示范引领作用，助力我国能源转型升级。

“西氢东送”管道规划经过内蒙古、河北、北京等3省份9个县区。管道一期运力10万吨/年，预留50万吨/年的远期提升潜力。同时，将在沿线多地预留端口，便于接入潜在氢源。未来，中国石化可依托“西氢东送”管道建设支线及加氢母站，助力京津冀氢能走廊的高效构建，助力京津冀地区“双碳”目标的实现。

中国石化石油工程设计公司总经理荆少东对记者表示，大规模集中制氢和氢能长距离运输是未来趋势，管道输送作为一种经济、可行的运输方式，将在加快氢能资源疏散和市场覆盖，发挥氢能在能源结构优化调整中起到重要作用。

业内人士表示，目前，长管拖车仍是我国长距离氢气运输的主流方式，但这种方式成本较高、效率较低，是造成终端用氢成本高的主要原因之一，极大制约了产业链发展。输氢管道可以实现大规模、长距离输送氢气，并兼顾经济性。

据中信证券测算，目前主流运输方式的百公里单位成本在10元/公斤，经济性和安全性都有劣势。管道运输成本预计百公里可降至2元/公斤，安全风险小。输氢管道示范工程将利好氢气压缩设备、氢能储运设备的相关企业，压缩机和储氢槽罐的投资预计将占管道投资的10%至15%。此外，输氢管道有助于绿氢消费半径和销量的扩大，将带动氢气供给的增加，因此制氢端对电解槽的需求有望增加。

据氢云链数据统计，2023年1至2月，公开招标电解槽的绿氢项目共8个，合计电解槽招标量达763.5MW，同比增长近3倍，已超过2022年出货量（近750MW）。机构认为，绿氢项目开工超预期，未来随着输氢管道的普及以及示范性绿氢项目的建设，预计2025年电解槽需求或累计达到12GW至15GW。昇辉科技、隆基绿能、阳光电源等公司均有布局电解槽。

氢能输送和加注设施将获提升

国家对氢能产业的发展也日益重视。4月12日，国家发展改革委高技术司组织召开氢能产业发展部际协调机制工作会议，全面总结工作进展成效，研究部署下一步重点任务。

具体包括：

一是夯实创新发展基础，加快补齐短板弱项。持续推进先进适用技术创新和产业化攻关，前瞻布局前沿技术，加强基础研究和应用基础研究。

二是拓展多元应用场景，逐步推动商业化发展。支持燃料电池汽车与纯电动汽车互补发展，组织开展氢能在可再生能源消纳、微电网等电力领域示范应用，推动可再生能源制氢在工业领域替代应用。

三是布局完善基础设施，促进全链条降本增效。支持和引导地方因地制宜发展可再生能源制氢，研究提升氢能跨区域输送能力，合理布局加注设施。

四是加强政策制度保障，营造产业发展良好环境。规范氢能项目建设运营管理程序，优化审批流程和监管方式，加强财政金融支持，制定完善标准体系。

“氢的运输和加氢，以及相关法规落后是制约行业发展的主要因素之一。”上汽集团有关人士对记者表示，在氢能汽车方面，对于整车企业而言：一是希望氢能供应能够跟上；二是希望有关法规也跟上，强化清洁能源的定位，使得氢能储运更加便捷。