氢能时代悄然来临,那些把氢气像“压饼干”一样锁进金属里的公司,正成为资本市场的宠儿。
目前全球首条千吨级高效镁基固态储氢材料示范项目已在陕西榆林开工,氢能储运成本有望降至传统高压气态的1/3。
作为氢能产业链的“卡脖子”环节,储氢技术直接决定了氢能商业化应用的速度。而镁基固态储氢凭借其体积储氢密度高达110kg/m³的突出优势,正在成为解决氢能储运难题的“金钥匙”。
镁基固态储氢技术的突破,本质上是一场材料科学的革命。它将氢原子固定于金属晶格中,形成稳定的氢化镁,实现了氢气的固态化储存和运输。
与高压气态储氢相比,镁基固态储氢的体积储氢密度提升了近3倍。简单来说,原本需要5个游泳池空间储存的氢气,现在仅需1个游泳池的空间即可搞定。
在安全性方面,镁基固态储氢表现尤为出色。传统高压氢罐犹如“压力锅”,而固态储氢则像是“海绵吸水”,破损时仅释放合金粉末,不会引发爆炸。
上海交通大学氢科学中心主任丁文江院士指出:“镁基固态储氢可实现常温常压运输,像运大米一样运输氢气,彻底解决了氢能储运的安全性和成本问题。”
2024年,全球首例吨级镁基固态储氢罐从上海港出发抵达马来西亚,完成了固态储氢全球化的首航,单罐储氢量达1.5吨,运输成本仅为传统高压气态储氢的1/3。
宝武镁业在镁基固态储氢领域的布局最为积极。2023年11月,公司镁储氢中试生产线设备逐步安装到位,预计年底前开始试产。
公司与重庆大学潘复生院士团队合作,在前期宝钢金属、云海金属和重庆大学合作成果的基础上,继续合力优化固态储氢材料并进行产线化试制。
2025年,宝武镁业与氢枫能源就镁基固态储氢业务签署战略合作协议,打通从材料到装备的全产业链。公司目前股价表现强劲,2025年以来涨幅超过30%,反映出市场对其储氢业务的看好。
厦钨新能拥有5000吨储氢合金生产能力,第三代车载贮氢合金材料已批量生产。更为重要的是,公司固态储氢材料已有量产销售,应用于光伏制氢储氢、氢能叉车等领域。
2023年5月,公司公开表示其AB2系列储氢材料技术实现突破,技术路线涵盖钛系、稀土系等多种路线,在多元化技术布局上具有优势。
横店东磁通过参股安泰创明布局固态储氢业务,已开发完成拥有自主知识产权的固态储氢作为氢源的百瓦级氢燃料电池发电系统,成功应用于氢能两轮车。
公司固态储氢业务已实现生产,产品向市场批量供货,并在江苏、广东等地开展特定区域场景示范工程。该产品具有供氢系统压力低、储氢罐更换便捷、续航里程长等优势,是城市低碳绿色微出行的解决方案。
安泰科技持股的安泰创明已开展固态储氢为氢源的氢燃料电池发电系统区域示范运营,并与国内共享助力自行车和电动车领军企业开展深入合作。
公司拥有多种固态储氢材料技术,包括AB5型(稀土系)、AB2型(钛系)和AB型(铁钛系),并对其进行动力总成系统集成开发。2024年第三季度,公司营收同比增长6.17%,研发投入持续加大。
厚普股份在氢能产业链布局已有11年,主要从事天然气、氢气的加注业务。公司已具备固态储氢产品设计和集成能力,其钒基固态储氢已有项目落地。
2023年,厚普股份首个氢能全场景的科研示范项目设备发货,标志着其率先完成金属固态储氢技术的商业落地。公司正在积极研发低压固态储氢装备及活塞式氢气压缩机,紧跟行业发展趋势。
镁基固态储氢技术在氢能运输领域展现出巨大潜力。以上海镁源动力开发的标准化镁基固态储氢车为例,每辆可储存1.5吨氢气,是常规气态储氢的4-5倍。
这种储氢车拉到加氢站,以每辆车加注5千克氢气计算,两辆储氢车即可为400辆车提供加注服务。这种加氢站占地面积小、经济成本低、加氢能力大。
固态储氢为分布式能源系统提供了理想解决方案。日本已有300万户家庭采用家用热电联供系统,利用天然气制取氢气,通过燃料电池发电,再利用发电时产生的热能供应暖气和热水。
丁文江院士指出:“使用固态储氢,5千克的储氢罐可以发电75千瓦时,在满足一个五口之家用电需求的同时,还能供热。”这一应用场景正在江苏、广东等地开展示范工程。
在工业领域,固态储氢技术可为钢铁、化工等高耗能行业提供脱碳路径。全国钢铁行业年碳排放量约25亿吨二氧化碳,占我国碳排放总量的五分之一。
固态储氢系统可为企业提供稳定、高效的氢源,替代化石燃料。同时,固态储氢还可用于燃气轮机发电,利用余热将固态储氢系统中的氢释放出来,取代煤炭成为新的动力源。
尽管镁基固态储氢技术前景广阔,但仍面临一系列技术挑战。镁基材料需在300℃以上高温才能释放氢气,离不开额外的加热系统。
稀土储氢材料成本占系统总成本60%以上,导致初始投资较高。钛系合金循环500次后容量衰减15%,长期循环稳定性有待提升。
自2019年氢能被纳入国家能源体系后,已有20个省级行政区将固态储氢列入发展规划。2022年《氢能产业发展中长期规划》明确其战略地位,三大燃料电池示范城市群推动技术落地。
欧盟《氢能战略》设定了2030年建成40吉瓦绿氢电解槽产能的目标,并打造横跨北海与波罗的海的“氢能走廊”。日本则对低碳氢提供长达15年的补贴,并设立“固态储氢创新基金”。
随着技术不断成熟和政策支持力度加大,固态储氢市场前景广阔。预计到2030年,车载储氢系统市场规模将突破百亿元。
氢能产业整体规模扩张更为迅速,据中国氢能联盟预测,2025年中国氢能产业产值将达1万亿元,2035年将突破5万亿元。
从资本市场表现看,宝武镁业2025年以来股价上涨超过30%,横店东磁同期涨幅也超过40%,资本市场已开始认可固态储氢技术的商业价值。
随着陕西榆林全球首条千吨级高效镁基固态储氢材料示范项目的开工,以及更多企业实现从材料到装备的全产业链布局,镁基固态储氢技术的成本有望进一步下降,商业化应用将加速推进。
未来五年,我们将看到固态储氢技术在氢能交通、分布式发电、工业能源等场景实现规模化应用,真正成为氢能时代的“关键钥匙”。