儲氫技術商業化需邁過4道坎

處于從示范驗證到產業化落地關鍵跨越期

儲氫技術商業化需邁過4道坎

　　? 本報記者 葉偉

　　近期，中國科學院大連化學物理研究所陳萍研究員團隊與蔡睿研究員團隊合作，成功研發了以氫氣和金屬為電極的氣—固氫負離子原型電池，通過“氫電共儲”模式，為常溫常壓高效儲氫提供原型驗證。相關成果5月13日發表于國際學術期刊《焦耳》。

　　“這一突破對我國儲氫技術的商業化進程具有重要啟示意義，主要體現在3個方面：安全性突破、經濟性提升、應用場景拓展。”國家發展改革委國家信息中心經濟預測部政策仿真實驗室主任肖宏偉在接受記者采訪時表示，當前，我國儲氫技術正處于從示范驗證到產業化落地的關鍵跨越期。但其能否順利邁過經濟性、核心技術、標準法規、產業鏈協同4道坎，決定氫能產業能否真正迎來規模化發展。

　　加速從實驗室創新走向工程化落地

　　儲氫技術是在一定條件下將氫氣安全、高效、經濟地儲存起來，并在需要時可控釋放的技術。目前儲氫主流技術路線包括高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、固態儲氫、有機液體儲氫。

　　西安工業大學交叉創新研究院青年教師任向榮表示，目前我國儲氫技術整體處于“示范應用為主、局部商業化突破”階段：高壓氣態儲氫已實現產業化推廣，低溫液態儲氫在航空航天和部分工業領域初步應用，固態儲氫正從實驗室走向中試和示范階段。

　　近年來，我國高度重視儲氫技術發展，取得一系列標志性成果：高壓氣態儲氫實現全面自主化，70兆帕Ⅳ型儲氫瓶實現國產化量產，質量儲氫密度達到國際領先水平，關鍵閥門、碳纖維等材料打破國外壟斷；固態儲氫示范應用加速落地，我國已建成多座百千瓦級固態儲氫示范系統，在加氫站、備用電源等場景穩定運行；在大規模儲氫領域，比如，今年4月份，河南省平頂山市投產了國內首個百萬方級鹽穴儲氫示范工程，為大規模季節性儲氫提供了“中國方案”，邁入工程驗證階段。

　　“前沿原創技術不斷涌現。此次中國科學院大連化學物理研究所的氣—固氫負離子原型電池便是國際首創的原創性成果。”肖宏偉表示，總體看，我國已構建起高壓、液態、固態、鹽穴等多路線協同發展技術矩陣，正加速從實驗室創新走向工程化、產業化落地，展現出強勁的創新活力與產業化潛力。

　　商業化面臨4道坎

　　“儲氫是氫能產業鏈的關鍵一環，更是當前制約全鏈條發展的‘咽喉’環節。”肖宏偉說，近年來，我國儲氫技術取得長足進步，商業化步伐顯著加快，但距離真正意義上的大規模商用仍有不小距離，具體體現在4個層面：經濟性瓶頸、核心技術短板、標準法規不完善、產業鏈協同不足。

　　儲運成本高昂是最大“攔路虎”。肖宏偉說，目前，儲運環節已占氫能終端成本的30%-40%。尤其是我國西部地區綠氫儲運成本高昂，大量綠氫項目陷入“產得出、用不上、不賺錢”的困境。此外，高壓氣態儲氫成熟，但70兆帕高壓標準仍被國外主導，運輸效率偏低；液氫儲運能量密度高，液化成本高達每公斤13-15元；固態儲氫雖被視為顛覆性方向，仍處于研發示范階段，尚未突破規模化應用的經濟門檻。

　　任向榮介紹道，高壓儲氫瓶的碳纖維復合材料、固態儲氫用的稀土/鎂基材料、有機液體儲氫用的催化劑等成本居高不下，導致儲氫系統占加氫站總投資額的40%以上。

　　同時，關鍵核心技術有待突破。肖宏偉表示，在高壓儲氫領域，70兆帕Ⅳ型瓶雖已實現國產化，但碳纖維等關鍵材料仍存在一定依賴；在液氫領域，大型透平膨脹機、高效換熱器等核心設備仍依賴進口。

　　此外，肖宏偉認為，目前，氫氣屬性界定模糊，既是清潔能源又被納入危化品管理，導致加氫站等設施審批流程復雜、安全間距要求不一。液氫領域對超低溫操作、真空絕熱失效、氫脆效應等特殊風險的防護規范仍不夠健全。電氫耦合機制不順暢、缺乏國家層面管網統籌規劃等問題，制約著氫能從“示范”走向“規模”的步伐。

　　任向榮認為，目前缺乏針對固態儲氫、有機液體儲氫等新型技術的統一安全標準與檢測體系，工程審批流程長、門檻高。同時，儲氫系統與可再生能源發電、加氫站、燃料電池系統的集成經驗不足，缺乏標準化接口和智能化管理平臺，導致整體系統效率難以優化。

　　多措并舉破局

　　針對儲氫技術規模化發展面臨的問題，該如何破局？

　　受訪專家表示，推動儲氫技術從實驗室走向大規模商業化是一項系統性工程，需從政策、技術、標準、系統等維度協同發力。

　　“破局之道可概括為‘統、攻、補、建’并舉。”肖宏偉表示，將氫能管網納入國土空間規劃“一張圖”及國家能源基礎設施建設專項規劃，統籌布局“西氫東送”戰略骨干通道，讓氫氣“走得遠、輸得起”；采用“揭榜掛帥”攻關模式，重點突破規模化儲運等環節的“卡脖子”技術；完善電氫耦合機制，確立氫能在電力市場中的獨立儲能地位，支持其參與調峰調頻，同時加快綠氫認證與碳交易市場銜接，使減碳價值轉化為經濟收益；健全標準法規，筑牢安全發展“防火墻”。

　　任向榮表示，在政策層面，設立國家儲氫專項基金，對新型儲氫技術的前期示范給予設備補貼和運營補貼；將儲氫基礎設施納入新能源基礎設施專項規劃，簡化用地（土地使用權）和環評審批。在技術層面，繼續推進低成本、高循環穩定性材料研發。例如，用廉價鈦、鐵基合金替代稀土元素，發展低溫脫氫催化體系；同時加快氫負離子電池工程化驗證，探索其與分布式光伏、戶用儲能的集成方案。在標準完善層面，由行業協會牽頭，制定不同類型儲氫技術安全標準、性能測試方法和系統接入規范，推動國際互認，降低企業市場準入門檻。在系統集成層面，在工業園區、港口、加氫站等場景中，推廣“儲氫+氫燃料電池+余熱利用”多聯供系統，提升整體能效至75%以上；開發儲氫云管控平臺，實現遠程監測、壽命預測與智能調度，降低運維成本。

　　肖宏偉則認為，推動儲氫技術大規模商業化，需要行業在技術成熟、成本下降、標準完善、協同深化等方面同向發力，方能跨越從示范驗證到產業化落地的“關鍵一關”，助力氫能產業規模化發展。