近日，十四届全国人大常委会在审议《中华人民共和国能源法（草案）》时，明确将氢能纳入其中，彰显了氢能在全球能源转型中的关键地位。随着氢能产业的蓬勃发展，固态储氢技术因其安全、高效的特点而备受关注。那么，究竟什么是固态储氢技术？其原理又是什么呢？

氢气，这种热值高达石油三倍、煤炭四倍的清洁能源，在燃烧过程中无碳排放、无污染，同时具备高安全性和可再生性。然而，其储运问题一直困扰着科研人员。目前，传统的储氢方式主要包括高压气态储氢和低温液态储氢。

高压气态储氢虽然简便，但存在“氢脆”现象和对储氢罐体材质、工艺的高要求，且储氢量相对较低，安全性也存在隐患。低温液态储氢则需在-252.8℃环境下长期储存，技术难度大、耗能高且成本不菲，使用和运输同样困难重重。

针对这些问题，固态储氢技术应运而生。它通过金属氢化物的形式，在低压、常温环境下实现氢气的安全储存。在吸氢过程中，氢分子附着在金属表面，经过一定的温度和压力条件，氢键断裂并解离成氢原子，这些原子进一步扩散到金属内部结构中形成金属氢化物。而当需要释放氢气时，只需加热到特定温度即可。这种技术的出现，无疑为氢能的储运提供了新的解决方案。

图1 固态储氢的原理

从能量密度角度出发，即便是在700 Bar高压下压缩的气态储氢，其体积密度也仅为40kg/m³，远低于液态储氢的70kg/m³。然而，采用金属氢化物技术的固态储氢，其氢气体积密度可轻松超过80kg/m³。

在成本方面，随着氢技术的持续改进，如电解槽、燃料电池和储存系统的优化，制氢效率将得到提升，进而降低制氢成本。对于长期固定储存而言，固态储氢技术凭借其高密度氢能储量、安全稳定的储存环境以及低维护成本等优势，相较于其他技术如电池等，更具竞争力。

此外，固态储氢技术在军工与航空领域已有所应用。例如，德国在2003年便开始探索将金属化合物用于燃料电池的储存单元，为潜艇提供动力。配备金属氢化物储存装置的燃料电池潜水艇，能在水下连续运行长达14天，这比传统电池混合动力潜艇更为持久。

图2 德国U212潜水艇内部结构（蓝色部分为固氢燃料电池）

随着科技的进步，固态储氢技术正逐渐走进民用领域。尽管固态储氢装置的重量是气态储氢罐的数倍，这在便携式设备上可能并非最佳选择，但在重型机械方面却成为了一个显著的优势。例如，在工业叉车上，固态储氢电池可巧妙地作为所需的配重。相较于传统的高压氢气罐驱动的氢能叉车，新型的固态储氢槽不仅显著提升了安全性，还大幅增加了携带的氢能。

图3 氢电池工业叉车

在储能领域，固态储氢技术也取得了重要进展。一家国外能源机构成功研发出适用于工业领域的氢能电源。其热驱动系统以一个装满金属合金粉末的容器为储存单元，这种粉末具有更大的表面积，从而加速了氢气向金属中的扩散。在吸收氢气时，该装置需冷却至15℃，而在释放气体时，仅需加热至95℃。通过回收废热，这一设计显著降低了设备的运营成本。

相较于气态和液态氢在交通运输中面临的苛刻存储条件、安全性和成本问题，固态储氢技术展现出了显著优势。其高储氢密度、低运行压力以及出色的安全性能，使它非常适合用于建立储氢站和大型氢能源运输设备。去年，广东已建成国内首座固态氢储能加氢站，预示着这一技术在全国范围内的普及应用即将展开。

图4 国内首个应用固态储氢技术的电网侧储能型加氢站

固态储氢技术，这一突破氢储运瓶颈的关键技术，正日益受到广泛关注与应用。随着技术的不断进步与多样化应用场景的拓展，固态储氢技术正为氢能产业的蓬勃发展奠定坚实基础，助力全球能源结构的绿色转型。在国内外众多研究机构中，英国GKN公司等企业正积极投身于固态储氢技术的研发与创新。
GKN Hydrogen，这家专注于金属氢化物技术的能源与氢气存储系统制造商，致力于引领绿色氢能储存技术的创新与发展，以推动全球能源结构的转型。该部门提供全面的清洁能源管理解决方案，助力全球的领先企业和创新者实现当前及未来的零排放目标。此外，挪威的HYSTORSYS公司也在固态储氢领域展现出卓越的技术实力。
HYSTORSYS，这家专注于金属氢化物技术的氢气压缩机供应商，隶属于深耕该领域的能源技术研究所IFE机构，展现了其在固态储氢领域的深厚实力。同时，法国的MAHYTEC公司也在氢能技术方面有着不俗的成就。
MAHYTEC，这家专注于压缩储氢与固氢储存技术的研究与生产公司，已经开发出成熟的集成氢链储能系统，彰显了其在氢能技术领域的领先地位。同时，洛达氢能装备发展有限公司也在不断推进氢能装备的研发与创新。
洛达氢能，作为全球领先的绿色储氢系统开发与生产公司，秉承专业材料科学与工程知识，致力于满足未来氢能社会与现有能源转型的迫切需求。公司专注于金属氢化物技术，力求在低压和环境温度下实现高密度氢能的安全储存，引领全球迈向更可持续的能源未来。