固態儲氫技術單位體積儲氫密度高、能效高，且儲氫合金結構穩定，具有高的安全性，因此它的商業化進程正在加速，比如氫能車、無人機、固定式電力系統。
-
兩輪車、叉車是目前固態儲氫應用發展最快的領域；
-
固態儲氫可以有效增長工業級無人機的續航時間；
-
國內在2023年在廣州落地了電網調峰固態儲氫技術示范項目；
除此之外，固態儲氫技術在工業、軍工、航天等領域具備獨到的應用優勢。本文一起來看看，在閱讀前，歡迎掃碼加入儲氫產業群。
一、氫能源車輛
全球碳排放量中，交通運輸業的碳排放占1/3，氫能源車輛具有零排放、續航里程長等特點，是交運行業減碳的最佳選擇。固態儲氫技術作為更安全、高效的儲氫方式，可以廣泛地應用于兩輪車、叉車、觀光車以及大型汽車等場景，目前主要應用集中在兩輪車等小型車上。
-
提高車輛續航里程：相比其他儲氫技術，固態儲氫擁有高的體積儲氫密度，意味其單位體積能攜帶更多能源，這顯著提升氫能源車輛的續航能力，續航可達數百至千公里，增強長途和商業運營實用性。
-
增強安全性：固態儲氫材料一般具有高穩定性，不易發生氫氣泄漏和爆炸，且固態儲氫簡化的系統設計減少故障風險，提高了安全保障。
-
優化車輛結構：固態儲氫系統的體積和重量相對較小，為新能源汽車的設計和布局提供了更大的靈活性。
-
適應多種工況：固態儲氫技術能夠在較寬的溫度范圍內工作，這使得新能源汽車在不同氣候條件下都能保持穩定的性能。
1、兩輪車、叉車
兩輪車、叉車是目前固態儲氫應用發展最快的領域，基本實現了批量化應用。2024年以來，氫能兩輪車已在各大旅游景區、城市出行場景中被批量應用，投放數量超6000輛。
永安行在“氫能產品進萬家”的戰略背景下，堅持自主技術創新，近年來實現跨越式發展，研發制造了氫能自行車、氫燃料電池、儲氫能源棒等氫生活產品。其自主推出的氫能棒就是采用固態儲氫技術，0.39L的體積可實現200L的氫儲量，該氫能棒應用于他們的氫能自行車，目前已經在多個城市實現投運。
今年下半年以來，永安行持續加強氫能布局，7月計劃在張家港投放200輛最新研發的氫能自行車，新增了避震裝置，最高時速23公里；8月初，在南京鐘山風景區投放了YOUON H2氫能自行車，儲氫量為50克，可續航60公里；9月初，在成都太古里投放了2000輛氫能自行車，續航50公里左右，最高時速可達24公里/小時。
永安行YOUON H2氫能自行車亮相南京
永安行在成都投放的氫能自行車
佳邑科技專注于低壓高密度固態儲氫動力系統，涵蓋氫能源的制、儲、運、消全鏈條，提供多樣化能源解決方案。其自研的固態儲氫技術與燃料電池系統構建了高效可靠的動力系統，廣泛應用于各類動力設備，如助力車、共享車、巡邏車及環衛車等。
小型兩輪車
越野型高爾夫球車
新氫動力聯合杭叉和有研院推出的固態金屬儲氫模塊叉車，采用先進技術，儲氫量達1.7kg，連續工作6~10小時。該叉車通過換能源模塊而非僅加氫，降低運營成本，拓展了氫能工業車輛的應用場景。
圖源：新氫動力
今年4月8日，聯和氫能集團有限公司成功交付了3.5噸級固態儲氫燃料電池叉車，此舉標志著聯和氫能在推動綠色物流、實現零排放作業方面邁出了堅實一步。
圖源：聯和氫能
2、汽車
近年來，中國新能源汽車行業迅猛發展，今年7月，新能源乘用車銷量首超燃油車，預示著汽車市場的轉變。目前新能源汽車中，純電動車為領跑，插電混動、燃料電池車等亦嶄露頭角。
近幾年在交通領域，燃料電池技術需求呈現出爆發式的增長態勢，許多汽車企業紛紛布局氫能汽車領域。就目前來看，在氫能領域深耕多年的國際汽車企業，豐田、現代等先發優勢明顯，氫能汽車有望成為下一個風口。
目前固態儲氫技術應用于汽車的相關報道較少，豐田曾將固態儲氫引入液氫版卡羅拉，運用儲氫合金防止液氫沸騰，合金儲氫罐能有效收集液態氫中的蒸發氣體，無需增壓即可儲存大量氫氣，這種應用方式可充分利用液態氫能源，并可作為儲氫電池使用，以減少液氫蒸發帶來的損失。
歡迎掃碼加入儲氫產業群。
3、重卡
2021年4月，美錦能源旗下飛馳科技交付深圳市佳華利道新技術開發有限公司一臺4.5T固態儲氫燃料電池冷藏車。
該車輛采用的低壓合金儲氫系統和加氫系統是佳華利道自主研發的產品。佳華利道的固態儲氫材料選用鈦錳系，儲氫密度高，非常適合應用于車載領域。
佳華利道的第二代低壓車載固態儲氫裝置
4.5T固態儲氫燃料電池冷藏車
4、公交車
佳華利道除了與飛馳科技合作開發氫能冷藏車，早在2019年也曾合作開發低壓儲氫燃料電池公交車。
該車輛同樣采用低壓合金儲氫系統，使用低壓加氫方式，對加氫站的加壓設備要求低，可直接連接運氫槽罐車(20MPa)進行減壓加注，無需使用高耗能的增壓設備與高壓儲氣罐，大幅度降低了車輛的運營成本。
中國有色研究總院蔣利軍團隊曾采用Ti-Mn系儲氫材料對車載固態儲氫系統進行了初步探索，合作開發的20 千克固態儲氫系統成功應用于低壓儲氫燃料電池9米公交車，在5MPa低壓加氫條件下，15分鐘即可加滿氫，在滿載公交模式下百公里的耗氫量為4.77 千克，17千克的儲氫量可滿足一次連續行駛300千米以上的要求。
二、無人機
傳統無人機的滯空時間比較短，且補能速度較慢，這對于一些應急搜救、廣域測繪的無人機來是一痛點，氫動力無人機是基于傳統無人機技術的一大創新，以燃料電池為動力系統，目前主要應用為工業級無人機。
固態儲氫技術單位體積儲氫密度高、能效高，且儲氫合金結構穩定，具有高的安全性，可以有效增長無人機的續航時間，解決了無人機續航時間短的問題，且固態儲氫的安全性可以保障無人機在惡劣天氣及復雜地形中的安全問題，適應于像應急救援、環境監測、巡檢等應用場景。
今年5月，由北京理工大學科研團隊與北京氫源智能科技有限公司聯合研發制造的固體氫動力無人機——“理工氫源-翠亨1號”在廣東省中山市翠亨新區成功首飛。
“理工氫源·翠亨1號”是一款載重30公斤級固體氫動力多功能旋翼無人機，采用了全球領先的MOF（金屬有機骨架材料）固體氫電驅動系統，全系統在常溫低壓條件下（不超過1.5個標準大氣壓）穩定運行。
驅動系統內置高密度儲氫模塊、彈性釋氫模塊與改進型氫燃料電池，質量儲氫密度接近10%，驅動無人機續航時長可達同等質量鋰電的3倍以上，整體方案的實用性、安全性和經濟性，都顯著優于35MPa的高壓氣瓶常規氣態儲氫方式。
三、電力系統
固定式應用場景對儲氫系統重量不敏感，但對安全性、壽命和成本要求較高，主要包括可再生能源制氫、儲氫及應用，電網調峰儲能，建筑分布式熱電聯供電源，備用電源等。
國內已有電網調峰固態儲氫技術示范，2023 年南方電網建成廣州南沙電氫智慧能源站，實現光伏發電制氫耦合固態儲氫及燃料電池發電應用于電力系統，用電高峰可穩定出力。
該能源站的技術配置包括PEM制氫系統、固態儲氫系統（包括7個儲氫模塊）、儲氫材料采用稀土/鈦合金、儲氫總規模達到165公斤、45MPa靜態增壓系統、35MPa氫氣加注系統及100kW燃料電池發電系統。
廣州南沙電氫智慧能源站流程圖
分布式熱電聯供在構建能源互聯網過程中將發揮越來越重要的作用，燃料電池熱電聯供與可再生能源發電和制儲氫高效耦合，可為一些不適合接入電網的地區和場景提供穩定可靠的供能，如孤島及其他偏遠地區。
日本東芝公司開發的H2One系統已在日本國內醫院、旅館、鐵路站臺及緊急避難場所等多個場景得到應用。
東芝自給型能源供應系統
歡迎掃碼加入儲氫產業群。
四、工業領域
隨著綠氫產業在工業場景應用的不斷挖掘與規模的擴大，固態儲氫高儲氫密度的優勢也將有效調節工業應用如綠氨制備產業的綠氫供應，也可為冶金工業提供綠色氫氣作為還原劑實現低碳氫冶金，并且鋼廠具有大量的余熱資源，能為相應固態儲氫產品放氫提供充足熱能，提高能源利用效率。
湛江鋼鐵項目是寶武鋼鐵引領的鋼鐵工業零碳綠色轉型的重要里程碑。該項目采用創新的“氫冶金電熔煉工藝”，通過減少碳排放和依賴化石能源，每年可減少二氧化碳排放超50萬噸。
區別于國際上采用天然氣制備還原工藝氣體的常規手段，該項目采用了寶武全球首創的“氫冶金電熔煉工藝”（HyRESP），通過貫通富氫氣體凈化、氫基豎爐還原、二氧化碳捕集、直接還原產品冷卻等綠色短流程，形成直接還原焦爐煤氣精制”、“工藝氣體靈活調配”、“冷態直接還原鐵產品處置及應用”等系列領先技術的創新應用，為后續自主集成并開發全氫冶煉技術積累經驗，形成自有知識產權的低碳冶金工藝技術，對鋼鐵行業綠色低碳發展意義重大。
2023年10月，寶武鎂業在投資者交流平臺上回答投資者有關鎂基固態儲氫的市場潛力的問題。寶武鎂業表示：“鎂儲氫有更廣泛的應用場景，例如鋼廠通過固態儲氫可以極大提升用氫的安全性，并能實現規模儲存與運輸，還能有效利用鋼廠的余熱供能，將極大推動鋼鐵從碳冶金走向氫冶金發展。”可見固態儲氫在工業上的應用具有一定潛力。
五、軍工、航天領域
固態儲氫具有能量密度高、體積小、質量輕等優點，在航空航天領域，可以作為火箭燃料的儲氫方式，推動火箭技術的發展。但目前儲氫技術應用于航天航空領域主要為低溫液態儲氫技術，國內外還缺乏具體的固態儲氫在航天航空領域的成功應用案例。
在軍工領域，從2003年開始，德國就將金屬化合物作為燃料電池的儲存單元，為一些潛艇提供動力。在配備金屬氫化物儲存裝置時，燃料電池潛水艇可以在水下運行長達14天，比傳統電池混合動力潛艇更加持久耐用。
德國U212潛水艇（藍色部分為固氫燃料電池）
固態儲氫技術作為一種創新的氫儲方法，在各個領域都具有一定的應用前景，隨著其技術的不斷突破，其應用優勢將會不斷呈現。
來源：艾邦氫科技網綜合整理
為促進產業的信息流通，艾邦搭建了儲氫產業微信群，聚集氣態、固態、液態等儲氫技術，以及儲氫罐、復合材料、儲氫合金材料、焊接設備等產業鏈上下游資源，歡迎大家掃碼加入。
原文始發于微信公眾號（艾邦氫科技網）：一文讀懂固態儲氫的應用場景