摘要：针对如何解决氢气超大规模存储（储）、超远距离运输（运）、超大流量释氢（用）的难题，发展常温常压新型固态储氢材料是重要的途径。新型固态储氢材料主要是利用金属、非金属与氢气反应形成化合物来储存氢气，具有储氢性质稳定、储氢密度高、常温常压、安全性高等特点。

全文刊载于《前瞻科技》2024年第4期“氢能技术与发展战略专刊”。

针对如何解决氢气超大规模存储（储）、超远距离运输（运）、超大流量释氢（用）的难题，发展常温常压新型固态储氢材料是重要的途径。新型固态储氢材料主要是利用金属、非金属与氢气反应形成化合物来储存氢气，具有储氢性质稳定、储氢密度高、常温常压、安全性高等特点。

从储氢的角度，根据化合物的反应焓，不同金属/非金属与氢气反应条件不同，有的需要高温（>600 ℃）低压（10 MPa）；高温、低压储氢通常单台套装备储氢能力10 000 t/a。

从释氢的角度，有两条技术路径：一是热解释氢，即通过加热将储氢材料中储存的氢气释放出来，不同的储氢材料热解释氢温度不同，有的释氢温度300 ℃；二是水解释氢，即通过储氢材料与水发生反应将材料中存储的氢气释放出来，不同的储氢材料水解反应式不同，有的只能释放部分氢气，有的不仅可以完全释氢而且还可以将水中的一个氢释放出来。

国外的储氢材料研发起步较早，围绕着硼氢化钠、氢化镁、氨硼烷等高密度固态储氢材料开展了制备工艺、释氢工艺、催化剂等方面的研究，并已在一些小流量、小功率场景中得到应用。近年来国内加快了研发步伐，开发出轻金属氢化物复合储氢材料，推动了多种固态储氢材料产业化进程等，并在便携供电、车载动力、车载供氢、并网发电等方面进行了应用示范。

新型固态储氢材料有望成为跨区域氢能调度、长周期电力调峰、大规模工业供氢的重要解决途径。从可大规模储-运-用的角度，其需要具备一些基本品质，可用4个维度10项指标来评价（表1）。

表1常温常压新型固态储氢材料综合评价指标体系

Table 1Comprehensive evaluation index system of new solid-state hydrogen storage materials at normal temperature and pressure

当前面临亟待解决的问题主要有：如何提高单台套设备的生产能力；如何研制出更高效的催化剂，降低热解温度或提高水解效率；如何提高单位重量储氢材料的热解释氢速度；如何控制水解反应剧烈的储氢材料的反应进程；如何综合利用水解释氢反应热，提高能源综合利用率等。

建议加强全生命周期角度技术经济分析，充分考虑储氢材料原料禀赋、全生命周期绿色属性、规模化生产能力、全过程综合能耗等核心要素；加强储氢材料规模生产工艺与装备、大流量可控释氢、氢-电-热综合利用等关键技术攻关；加强不同条件下储氢材料的长期存储、远距离运输、大流量供氢、绿色氢能交通、大功率并网发电等工程应用示范；加强新型储氢材料制备、储运、释氢、应用技术等方面的标准规范制定，打造新型储氢材料标准体系，支撑并引领储氢技术发展，充分发挥氢气的能源和资源双重属性。

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来源：前瞻科技杂志