氫儲能

在能源安全和環境保護等挑戰不斷嚴峻的背景下，我國正在積極推動能源轉型。氫能作為發展潛力巨大的二次清潔能源，將在未來能源結構中占據重要地位。然而，每當人們談論氫能源時，總有一個關鍵話題無法回避：儲存和運輸。

氫儲運技術是控制氫氣成本的重要環節，它貫穿了產業鏈中氫氣的生產和利用的全過程。由于氫氣具有能量密度高、重量輕、易散失以及易與物質發生化學反應等特點，其在儲運方面面臨很多挑戰。

常用的儲氫技術包括物理儲氫、化學儲氫和其他儲氫方式，通常認為，物理儲氫技術成熟可靠，而化學儲氫更具前瞻性。金屬氫化物儲氫作為化學儲氫的重要發展方向，常用的儲氫合金材料有鑭鎳系、鈦鐵系、鎂系。

金屬氫化物儲氫技術比較

鎂基固態儲氫材料優勢

儲氫容量較高，在能源儲存和運輸領域等大容量儲能的應用場景前景廣闊；

良好的可逆性，這一特性為其在長期應用中提供了可靠性，并增加了其使用壽命；

較低的成本，使得鎂系合金儲氫更具市場競爭力；

廣泛的可用性，適用于便攜式電子設備、汽車等行業。

圖1：核殼納米鎂基儲氫材料常見的合成方法

鎂基儲氫大事件

2023年10月

氫楓（中國）研發制造宜興基地總投資25億元，用地面積約90畝，總規劃建筑面積約10萬平方米。

4月發布第一代噸級鎂基固態儲運氫車（MH-100T），正式交付客戶。

2023年5月

重慶大學、寶鋼金屬、云海金屬三方攜手推進的《中溫高密度低成本鎂基固態儲氫材料產品研發及中試》項目正式啟動，助推鎂產業的規模化發展。

2022年4月

氫儲（新鄉）能源科技有限公司首條鎂基固態儲氫裝置生產線建成投產測試，6條產線全部投產后，可年產鎂基固態儲氫設備約720套。

2021年4月

重慶大學與廣東省國研科技研究中心有限公司“固態鎂基儲氫材料及技術開發與應用”重大合作項目正式簽約，雙方計劃未來共計投入5億元，力爭早日在儲能材料開發和應用上取得關鍵突破。

2019年10月

如皋經濟技術開發區與氫儲(上海)能源科技有限公司合作項目在氫能小鎮正式簽約，公司計劃在氫能小鎮設立一個鎂基固態儲氫制造基地，總投資2.4億元。

國內技術前沿

大連化學物理研究所（DICP）

DICP研究團隊成功預測了94種金屬有機氫化物，并計算了其熱力學性質，篩選出20余種具有應用前景的材料。

他們合成的吲哚鋰可以在100攝氏度下完成加氫脫氫循環，理論儲氫容量達6.1質量百分比，其加脫氫熱力學性能與理論計算十分接近。

上海交通大學

（SJTU）

鄒建新教授團隊在先進納米鎂復合儲氫材料方面取得重要進展。“納米限域”被認為是一種提高鎂基儲氫材料性能的有效途徑，可提升熱／動力學性能。

由于具有高比表面積、良好的化學/物理穩定性、較高的熱導率、及優異的催化作用等特點，二維過渡金屬碳/氮化物（MXenes）材料被認為是限域MgH2/Mg的理想材料。

當前由于MXenes表面的含氧化學基團（-OH、-O等）引起的納米片層間堆疊問題及氧化問題，利用MXenes負載納米MgH2來提高其儲氫性能仍在研究階段。