储氢材料行业调研：市场需求将不断增长

近年来，热度持续升温的碳中和、碳达峰话题，使得氢能及其相关产业被高度关注，而决定氢能应用关键的是安全、高效的氢能储运技术。在氢能需求不断增长的情况下，储氢材料行业是市场也将不断发展。在氢能需求不断增长的情况下,储氢材料行业是市场也将不断发展。随着燃料电池技术的日益成熟与发展，以氢气为燃料的电动汽车也将迅速发展起来，这就要求必须有安全高效的贮氢系统与之相匹配。

氢是宇宙中分布最广泛的元素，由于氢元素的物理化学特性，氢气成为了一种广受关注的二次清洁能源，兼具能量密度高、来源广泛丰富、绿色环保等诸多优点，具备广泛应用的巨大潜力。为了实现“碳达峰”和“碳中和”长远目标，我国未来能源结构也将发生重大变化，在能源结构大规模调整的时代背景下，氢能作为高效的清洁能源将占据重要地位。

目前储氢材料研究已经取得了很多重大突破，为储氢材料的研究开拓了新的领域。未来储氢材料研究发展的新方向是以开发安全高效的复合储氢材料为前提，实现储氢材料的规模化制备与可循环利用。经过国内外研究者的共同努力，相信氢能在时代中将会扮演重要的角色。

液态有机储氢是通过不饱和液体有机物与氢进行可逆反应，即脱氢反应和加氢反应。液态有机储氢具有储氢量大，可重复利用，储运安全等优点。目前，常用的有机材料是烯烃、炔烃、芳烃等不饱和有机液体，但从储存过程的能耗，储氢量等方面考虑，最佳的储氢溶剂为芳烃，是一个理想的有机储氢材料。

碳质储氢材料具有易解吸、吸氢量大、质量轻等特点，是一种非常具有应用前景的物理吸附储氢方式，其中活性炭储氢最为突出。活性炭的储氢机理是依靠材料的孔隙结构、比表面积和表面官能团。研究表明，在常压和低温条件下，活性炭的储氢量与其比表面积和微孔孔容成正相关关系，孔径在0.6～0.7nm时对储氢量的贡献最大，储氢质量分数可达到6%～7%。
 

储氢材料是技术和资金密集型产业，国内储氢材料产品生产企业多分布在华北、华东、华南和华中地区，东北、西南和西北地区受技术和资金限制在储氢材料生产企业方面分布相对较少。从储氢材料的细分领域来看，华北、华东地区和华南地区是金属储氢材料的主要产区，尤其是其中的北京、江苏、浙江和广东等省份;碳质储氢材料则主要分布在山西省、陕西省和广东省等地区;有机液体氢化物储氢材料则主要分布在华中地区，尤其是湖北省在2018年投资兴建了全国首个液体储氢材料生产基地，揭开了国内液体储氢材料生产的序幕。

目前已在全国22个省(区)发现上千余处稀土矿床/矿(化)点，除内蒙古包头、江西赣南、湖南湘南、广西桂西南与桂东、广东粤北、四川凉山、云南楚雄和德宏、山东济宁与福建龙岩及三明为稀土资源集中分布区外，辽宁、山西、河南、湖北、浙江、贵州、陕西、新疆等省(区)也分布有数量可观的稀土矿，总体形成北南西东均有的分布格局。其中，轻稀土矿主要分布在内蒙古包头、四川凉山与山东济宁;重稀土矿集中分布于江西赣南、广西桂西与桂东南、广东粤北、福建闽西等南方7省。

储氢材料行业产业链结构中，上游的参与主体主要为含碳有机物、金属、烯烃、炔烃、芳烃等有机物等原材料;中游则为储氢材料的生产、制造;下游为新能源汽车、电池、发电、供暖等领域。

完整的储氢系统单体，包括储氢合金、外壳、阀门、配管管路、内部结构和其它附属装置。由一系列固态储氢模块按照一定设计固态储氢系统，包括固态储氢模块、箱体、监测单元和其它附属装置。

材料及关键部件方面，固态储氢的工作压力低，安全性能好，所以氢化物储罐、阀门、配管管路等附属装置的研发生产难度较低，企业可以采用自行研发生产或采购的形式实现配套;目前储氢合金材料的研发和固态储氢系统控制集成仍是主要掣肘，且金属氢化物储氢存在多种技术路线，根据金属的化学特性和应用场景特点，发展出了低成本、易推广的钛铁材料固态储氢，以及储氢性能、充放性能优越的镁基材料固态储氢等主要路线。

氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，近年来备受关注。发展氢能对构建清洁低碳安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标，具有重要意义。从产业链来看，氢能主要环节包括氢气的制备、储存、运输和利用。据透露，云海金属的技术合作伙伴有上海交大、重庆大学等相关技术研发团队，目前都在开展镁基储氢研究，在镁材料及其铸造、变形加工等多个相关领域保持合作关系。云海金属称，镁基固态储氢材料，作为氢的可逆“存储”介质具有优良的吸放氢性能以及长期循环无动力学衰减和容量损失的优点，可实现大容量固态储氢，常温常压长距离运输。不但可降低氢气的储运成本和能耗，而且安全便捷，有望成为氢储运领域的重要关键材料，从而推动氢能行业的发展。