西安交大研发复合储氢材料 氢能储运有望逐步实现商业化

• 黄江 2023年9月26日 来源：新浪 1299 85
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随着产业链降本诉求不断提升，储运成为氢能降本的关键环节之一。调研获悉，氢能储运环节正通过建设制加氢一体站、提升储氢压力、拓展运输方式等多路径寻求降本，有望率先受益于氢能市场整体放量增长。

氢储运是氢能产业链的关键环节，氢气储运效率低、安全隐患大、成本高等难题，成为产业发展的瓶颈。2012年，西安交通大学成立新型储能与能量转换纳米材料研究中心，围绕储能与能量转换从材料进行原始创新。

西安交大研发复合储氢材料

在成永红、张锦英等教授的带领下，该研究中心开发出一种石墨烯界面纳米阀技术，在微米的金属氢化物上实现纳米石墨烯的封装，成功解决金属氢化物空气安全和可控释氢难题，研制出可以放在手上的复合储氢材料。它可以满足氢气大规模存储与运输需求，并能广泛用于工业制氢、电力储能、移动应用等场景，为氢能储、运、用提出了新方案。

依托西安交通大学“金属氢化物@石墨烯复合固态储氢材料”原创成果，成永红教授成立西安一九零八新能源科技有限公司，让科技成果走出实验室、走向生产线。7月，该公司两条日产百公斤级钠钙基和铝钠基复合储氢材料循环中试线建成投产，实现“金属制备—金属氢化—复合材料制备—释氢副产物回收利用”全技术链条验证，材料储释氢重量密度最高14%以上，可为氢气的大规模存储与远距离运输提供更有效的解决方案。目前，该公司已完成单套系统年产3000吨的工艺包设计，为后续大规模应用奠定了坚实基础。

从生产到运输再到加氢站，氢气储存几乎涉及氢能全产业链。若不考虑消除整个储运环节，还可通过提升存储压力提高储运效率、降低成本。目前，氢气储存的方式主要有三种，分别是气态储氢、液态储氢和固态储氢。

氢能储运有望逐步实现商业化

氢能储运是氢能产业发展中的重要一环。由于氢气密度非常小，单车氢气运输量少，导致运输效率低、成本高，其成本占氢气总成本的30%-40%。

以目前市面上主要的商用运输手段——高压气态运输为例，20MPa的氢气运输车整车+氢气重量接近40吨左右，但实际有效的氢气运输量仅300多公斤，占整车重量的不足1%。

随着产业链降本诉求不断提升，储运成为氢能降本的关键环节之一。调研获悉，氢能储运环节正通过建设制加氢一体站、提升储氢压力、拓展运输方式等多路径寻求降本，有望率先受益于氢能市场整体放量增长。

上海氢枫能源技术有限公司首席技术官宣锋在2023国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会上表示，三种方式各有特点优势，但也存在一定局限性，最重要的是在合适的场景找到合适的储运氢方式。

综合来看，高压气态储氢在中短期内仍将是主流方案，未来低温液态储氢及固态储氢有望逐步实现商业化。

氢能用市场规模将达2.5万亿美元

国际氢能委员会预测，到 2050年，全球范围内氢能占全部能源消费的比重将提高到18%，氢经济的市场规模将达到 2.5 万亿美元。

我国氢能发展虽然起步相对较晚，但已形成较大的规模，目前已经成为了世界上最大的制氢国。截至2022年底，我国各地方发布氢能政策超300项。当前，已有超过三分之一的中央企业在氢产业链上布局发展。

今年以来，相关氢能项目开展得如火如荼，譬如，甘肃省4GW光伏离网制氢项目启动招标，单体制氢规模创国内新高，招标规模超预期;内蒙古自治区的第二批风光氢储项目启动，下半年有望开启第三批、第四批项目建设，等等。

对于未来，国家信息中心经济预测部产业经济室主任魏琪嘉在接受央视财经采访时也表示，以氢能牵动产业链绿色化转型带来产业受益为例，潜在产业规模将达到10万亿元。

根据中研普华研究院《2023-2028年中国储氢材料行业竞争分析及发展前景预测报告》显示：

氢气的运输是氢能发展道路上又一关键环节，在氢气总成本中占比达到20%-30%。氢气的运输方式主要由氢气的储存形式及运输距离决定，目前主要包括长管拖车、氢气管道、液氢槽车三种。

从储运综合成本来看，高压长管车仍是短距离、小规模氢气运输的主要方式，随着运输里程增加，管道运输、液氢槽车等方式的经济性逐步凸显。

从规模来看，目前我国输氢管道规模较小，总里程约400公里，在用管道仅百公里左右，主要由中国石油、中国石化、国家电投等大型国企建设。其中，中国石化巴陵—长岭氢气输送管线，全长42公里，是目前国内已建成的最长氢气输送管线。

根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》测算，2030年我国氢气管道总里程将达到3000公里。2023年4月，中国石化宣布，“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》。“西氢东送”管道全长400多公里，是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。

同时，我国也在积极推动管道运输的技术进步。2023年6月，在哈密国家管网集团管道断裂控制试验场，我国首次高压力纯氢管道试验取得成功，工作人员完成了6.3兆帕管道充氢测试和9.45兆帕管道爆破测试，各项结果均达到预期。

2023全球氢能领域投资总额5000亿美元

关于全球氢能产业的未来，据国际氢能委员会预测，到2030年，全球氢能领域投资总额将达5000亿美元;到2050年，氧能将满足全球18%的终端能源需求。氧能产业将创造3000万个工作岗位，减少60亿吨二氧化碳排放，并创造超过2.5万亿美元的市场价值，将为全球能源转型和减碳事业做出巨大贡献。

自2019年，我国氢能产业驶入了发展快车道。2022年3月23日，国家发展改革委、国家能源局印发了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，提出要建立“1+N”政策体系，明确氢能战略定位，部署产业发展重点任务。

我国各地方政府也发布了很多氢能政策。截至2022年底，各地发布的政策超300项，政策类型多方面，支持方向以氢能交通应用向跨行业耦合应用场景拓展。

进入2023年，氢能行业获政策的支持力度更大。譬如，2023年1月份，湖南省长沙市发改委发布的《长沙市氢能产业发展行动方案(2023年—2025年)》提出，到2025年，氢能产业培育初见成效，产业创新能力显著提高，氢能示范应用取得明显效果;2023年6月份，广东省能源局印发的《广东省推进能源高质量发展实施方案》提出，聚焦氢能核心技术研发和先进设备制造，加快培育从氢气制备、储运、燃料电池电堆、关键零部件和动力系统集成的全产业链。

在氢能研发方面，据中国石油集团经济技术研究院的文章，中国氢能技术研发与专利迎来爆发期，年均增速超20%，年均申请量超过8000件。2021年，中国氢能专利申请量占全球的77%，有效氢能专利占全球的45%。这使得我国已成为全球氢能专利产出的主要国家。这当中，截至2022年9月底，中国氢能“制-储-输-用”全产业链专利总量达到119629件，产业链中下游专利占比达到73.6%。

当前，氢能清洁高效的供应网络正在形成。氢源结构呈“稳灰增绿”，灰氢仍是主体，发展空间有限，绿氢示范提速，多条路线并重。

我国相关企业也积极行动起来。当前，已有超过三分之一的中央企业在氢产业链上布局发展，覆盖了煤炭、电力、石油天然气、核能等各个重要的能源领域。研报显示，据不完全统计，截止 2021 年末，我国针对氧能产业的投资基金累计规模超800亿人民币。2020年-2021年公开可查询的基金规模已超越 2015-2019年基金规模总和。

具体项目方面。6月25日，据国家石油天然气管网集团有限公司消息，9.45兆帕全尺寸非金属管道纯氢爆破试验在位于新疆哈密的国家管网集团管道断裂控制试验场成功实施，这标志着国内首次高压力多管材氢气输送管道中间过程应用试验圆满完成，为我国今后实现大规模、低成本的远距离纯氢运输提供了技术支撑。

《2023-2028年中国储氢材料行业竞争分析及发展前景预测报告》由中研普华研究院撰写，本报告对储氢材料行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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