近日，氫楓（中國）與寶武鎂業舉行鎂基固態儲氫戰略合作簽約儀式，雙方將聚焦鎂基固態儲氫技術和鎂基固態儲氫應用等進行戰略合作。業內人士認為，經過近幾年的探索，鎂基固態儲氫已成為最具前景的氫能儲運技術之一，目前，正逐步走向小規模應用。加速鎂基固態儲氫技術的產業化應用，將有效緩解氫能在儲運方面的困難，成為打破氫能儲運技術與成本“瓶頸”的重要解決方案之一。

兼具安全性和高效率

“儲氫一般分為氣態、液態、固態3種方式，對于大規模氫存儲和運輸，鎂基固態儲氫材料算是產業‘新秀’。”上海交通大學材料科學與工程學院教授鄒建新表示，要想把氣態氫體積做得很小就必須不斷施加壓力，風險性也會隨著壓力的提升而逐漸增大。同時，由于氫分子非常小，在高的壓力下，存在緩慢泄漏的風險，而將氫固化在鎂材料中，固態體積可以做得非常小，使用過程也更加安全。

“鎂基材料的質量儲氫密度和體積儲氫密度都比較高，更小的體積和更輕的重量能儲運更多氫。因此，鎂基材料特別適合長距離安全存儲和運輸氫，這是鎂基材料在性能方面的重要優勢之一。”鄒建新表示。

氫楓（中國）首席技術官宣鋒認為，固態儲氫的最大優勢在于安全性，鎂基固態儲氫材料是在常溫常壓下儲運氫氣，無高壓相關的風險，而且由于是固態儲運，不需要像液氫一樣盡快用完，可以進行長時間儲存。因此，鎂基固態儲氫材料可滿足大規模、長距離、跨時間的儲運需求。

“在原材料儲量方面，我國鎂產量非常大，年產量約占全球總產量的85%以上。因此，在鎂基材料方面我們有著天然的資源和成本優勢，大規模應用沒有產量及成本限制。在技術方面，鎂基儲氫材料具有反應相對簡單、無副產物且可控性良好的優勢。同時，鎂基儲氫材料易于回收且回收率高，對環境友好。”鄒建新表示。

匹配多元應用場景

在應用端，鎂基固態儲氫技術在氫冶金、氫儲能、氫化工、分布式發電等方面都具備巨大應用潛力。

在長距離運輸方面，尤其是超過150公里的運輸場景，鎂基固態儲氫是最為理想的儲運方案之一。宣鋒指出：“如果需氫端距離和供氫端距離比較長，用高壓氫成本會比較大。同時，高壓氫單車運氫質量為300多公斤，而鎂基固態儲氫單車能夠達到1噸~1.5噸，是高壓氣氫車的3~5倍，運輸成本更為節約。”

“基于高安全性和高儲氫密度，在可再生能源制氫場景中，鎂基固態儲氫技術能有效地解決可再生能源間歇性、波動性和季節性難題，為可再生能源制氫應用場景提供大規模氫氣存儲技術。”宣鋒表示。

“不過，當前對于鎂基固態儲氫材料而言，主要缺點是釋放氫的溫度比較高，需要達到300攝氏度以上，且在這個過程當中會產生一定能耗。”鄒建新指出，通過結合后端應用場景，能夠解決能耗大的問題。“比如，在氫冶金過程中會產生很多余熱，氫燃氣輪機發電時也會產生很多余熱，把余熱拿來給鎂基材料進行放氫利用，就能降低能耗。”

鄒建新指出，鎂基固態儲氫技術與后端應用場景更好地結合，還要進行很多研究工作，比如，不同應用場景對氫的純度、溫度、壓力等都有不同要求，如何進行余熱匹配、溫度匹配、壓力匹配等，并最大程度降低能耗，更加安全、高效，需要進一步研究探索。

量產有望進入新階段

事實上，早在2022年，氫楓（中國）全球首條鎂基固態儲氫材料試生產線就已在河南新鄉高新區投產。2023年，氫楓（中國）研發制造宜興基地開工，進一步擴大鎂基固態儲氫材料的生產規模。

“此前，由于氫能發展處于起步階段，氫一般用在工業原料中，如今氫既是工業原料，又可作為能源，在應用領域拓寬的同時，應用場景也變得更多了。”宣鋒表示，鎂基固態儲氫技術已經過多年沉淀，加之能夠適用于多個應用場景，具備巨大發展潛力。

鄒建新表示，鎂基固態儲氫材料使用不銹鋼儲氫瓶，相比碳纖維儲氫瓶價格更低，整體成本也不會很高。目前，國內鎂基材料的產業化發展還處于起步狀態，沒有開始大規模量產。“不過，部分氫能企業已經開始合作進行生產線建設，實現大規模生產后成本會大幅下降。未來，隨著氫能產業快速發展，會進一步拉動鎂基固態儲氫材料需求提升。”

鎂基固態儲氫材料何時可以實現產業化發展？受訪專家不約而同地指出，2024年將是鎂基固態儲氫材料的規?；a和應用“元年”，隨著氫能產業快速發展，大規模氫儲運需求將不斷提升，帶動鎂基固態儲氫材料迎來巨大發展機遇。

宣鋒進一步強調，鎂基固態儲氫是新鮮事物，也是未來氫氣儲運發展的趨勢之一，需要健全相關法律法規，包括企業標準、團體標準和國家標準的制訂，為產品大規模應用提供法律法規層面的保障。