全球首例大型固态储氢设备出运:我国氢能产业的重大跨越 | 产业创新动态

政务   2024-11-26 17:04   上海  


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近日,全球首例大型固态储氢设备于外高桥四期码头装船出运,该镁基固态储氢罐借助氢气与镁合金化学反应以固态储氢,具储氢密度大、安全便捷等特性,采用标准集装箱设计,储氢量达 1 吨或 1.5 吨,运输无泄漏蒸发,兼容多种运输方式且成本低、纯度高、寿命长并符合国际规范。因属全球首例,运输条件与法规无据可依,上海海事局联合辽宁海事局、中国船级社现场调研,对海运安全、标准制定等全流程指导,此 4.3 类危险货物依主管机关批准条件运输,上海海事局与获授权的辽宁海事局依要求和报告,从结构强度、外接设备合规性、标志张贴规范性等保障安全合规运输,浦东海事局派员保装船,海事部门将持续跟踪,于确保安全下助力新业态产品出海。


PART.01

固态储氢设备对氢能产业发展的作用

解决行业痛点

大规模存储和运输氢气一直是氢能行业的痛点,全球首例大型固态储氢设备的出运有效解决了这一难题。此次出运的镁基固态储氢罐,通过氢气与镁合金的化学反应,以固态形式将氢气存储于材料中,能够有效促进我国氢气长距离、大规模出海运输。这一创新技术的应用,为氢能产业的发展提供了有力支持,打破了行业发展的瓶颈。


技术优势凸显

相比传统气态或液态氢储存方式,固态储氢罐具有显著的技术优势。首先,固态储氢罐减少了安全隐患,提升了储氢的安全性。传统的气态或液态氢储存方式存在一定的安全风险,而固态储氢罐在常温常压下安全地存储氢气,只有在需要使用的时候才会将其释放出来,降低了运输过程中的风险。其次,固态储氢罐具有高储氢密度的特点,一个罐体可存储一吨氢气,储氢密度达到 6.4wt%,极大地提高了储存效率。此外,固态储氢罐还具有经济便捷的优势,运输成本更为节约,符合最高纯度要求,可为高纯氢应用场景供应合格氢气,拥有 3000 次吸放氢循环无明显衰减的长使用寿命,符合国际设计规范。




PART.02

我国固态储氢设备突破的意义

✦ 提升竞争力

全球首例大型固态储氢设备从外高桥四期码头装船出运,这一重大突破标志着我国在氢气长距离、大规模运输等问题上取得了卓越成就,极大地提升了我国在全球氢能领域的竞争力。我国在固态储氢技术方面的创新,为全球氢能产业发展提供了新的思路和解决方案。与传统的气态或液态氢储存方式相比,固态储氢罐具有储氢密度大、安全性高、经济便捷等显著优势,这使得我国在氢能存储和运输领域占据了领先地位。随着全球对清洁能源的需求不断增长,我国在氢能领域的技术突破将吸引更多的国际合作和投资,进一步巩固我国在全球能源市场的竞争力。


✦ 提供技术支撑

此次我国固态储氢设备的成功出运,为未来氢能的广泛应用提供了重要的技术支撑。固态储氢技术通过氢气与镁合金的化学反应,以固态形式存储氢气,有效解决了氢气大规模存储和运输的难题。这种技术不仅提高了储氢的安全性和经济性,还为氢能在航天、交通、能源等多个领域的应用奠定了基础。例如,在航天领域,固态储氢设备可以为航天器提供可靠的能源供应;在交通领域,固态储氢罐可以为氢燃料电池汽车提供长距离行驶所需的氢气。此外,随着 AI 技术在氢能领域的应用,固态储氢技术的智能化管理将进一步提高氢能的使用效率,为传统能源的替代提供有力支持。


PART.03

固态储氢技术发展现状

✦ 产线建设与项目落地

2024 年以来,固态储氢在产线建成、项目落地和订单达成等多个层面都取得了显著进展。



· 产线建设:9 月,江苏华镁时代科技有限公司镁基固态储氢项目取得重大突破,全球首条百吨级镁基固态储氢材料生产线在我国投料试车成功,该生产线是目前全球产能最大的镁基固态储氢材料生产线,年产量可达 100 吨。此外,氢枫(中国)全球首条镁基固态储氢材料试生产线于 2022 年在河南新乡高新区投产,2023 年氢枫(中国)研发制造宜兴基地开工,进一步扩大了镁基固态储氢材料的生产规模。



· 项目落地:5 月,宝武镁业在互动易平台披露了其在储氢材料领域的最新进展,其中温高密度低成本镁基固态储氢材料已经具备中批量生产的条件。1 月,包头中科轩达新能源科技有限公司顺利完成数千万元 A 轮融资,用于在安徽省安庆布局建设年产 3000 吨固态储氢材料专业生产基地,项目建设已全面展开,预计年底将顺利投产。



订单增长:9 月,内蒙古第一机械集团有限公司的 2kg 叉车专用储氢装置、10kg 氢回收和储氢装置签订了近百万元的批量生产订单,这是集团在固态储氢装置领域市场中取得的又一新突破。9 月,氢枫经过四年研发,于 2023 年 4 月推出全球首台大容量镁基固态储运氢车,实现该技术的商业化突破,将完成首批交付。镁基固态储氢罐箱装填氢枫独特的镁合金材料,采用标准集装箱式设计,可进行长距离、大规模氢气运输。


✦ 面临的挑战

固态储氢在实际应用中仍面临诸多挑战。

· 制氢技术成熟度:目前制氢技术仍有待进一步提高,以满足固态储氢对氢气质量和稳定性的要求。



· 充氢便捷性:在小型固态储氢应用较多的氢动力两轮车上,充氢便捷性问题已经有所体现。九号电动发布公告称氢电混合动力摩托车 APEX H2 无法交付,主要原因之一就是固态储氢应用中充氢便捷性受限。



· 粉末储氢技术安规管理:粉末储氢技术的安规管理条件尚不完善,存在一定的安全风险。



✦ 未来发展方向

固态储氢要实现规模化商用,需在多方面提升,加强产业链上下游协同,推动技术突破和商用场景落地。


· 技术成熟度提升:提高氢材料技术成熟度,优化吸放氢控制管理,确保储氢和放氢过程的高效、稳定。



· 应用经济性改善:降低固态储氢的成本,提高其应用经济性。例如,通过规模化生产降低材料成本,优化工艺流程降低制造成本。



· 热交换安全性提高:确保固态储氢在热交换过程中的安全性,避免因温度变化导致的安全问题。



· 产业链协同发展:加强产业链上下游企业的合作,共同推动固态储氢技术的发展。例如,储氢材料生产企业与设备制造企业、应用企业合作,提高整个产业链的效率和竞争力。



· 政策法规支持:完善固态储氢相关的政策法规,为产品大规模应用扫清法规层面的障碍。制定企业标准、团体标准甚至国家标准,规范固态储氢技术的发展。






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资料来源:氢能产业研究院
企业及专家观点不代表官方立场

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