今年4月中旬，一輛噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車亮相上海汽車會(huì)展中心。

作為我國(guó)鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心主任丁文江坦言，這輛儲(chǔ)氫車出現(xiàn)的意義，就是讓外界關(guān)注鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)已經(jīng)能凝結(jié)成產(chǎn)品，引起大家關(guān)注。

然而，技術(shù)與工程相碰撞，注定會(huì)演變?yōu)橐粓?chǎng)“先有雞”還是“先有蛋”的爭(zhēng)論。丁文江認(rèn)為，“只有用這個(gè)產(chǎn)品，這個(gè)材料才會(huì)完善?！?/p>

(資料圖片僅供參考)

幾天后，在距離上海汽車會(huì)展中心20公里外的國(guó)家會(huì)展中心，2023年上海車展拉開帷幕。

氫能源汽車是近些年來上海車展必不可少的元素，而在本屆車展上，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者亦看到，部分企業(yè)帶著最新的儲(chǔ)氫技術(shù)參展，如彼歐新能源的最新IV型儲(chǔ)氫瓶。不過，談及目前儲(chǔ)氫技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程時(shí)，彼歐新能源亞洲區(qū)總經(jīng)理王鍵也認(rèn)可，這是一場(chǎng)“雞與蛋”的博弈。

氫能的高密度儲(chǔ)運(yùn)是氫能發(fā)展的重要突破口，也關(guān)乎著整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。但因難度大、成本高、安全性低等問題，該環(huán)節(jié)已經(jīng)成為當(dāng)前的瓶頸環(huán)節(jié)。

所幸的是，為者常成，行者常至。來自政府、科研院校、國(guó)內(nèi)外企業(yè)以及金融資本等多股力量，正在堅(jiān)定推動(dòng)著儲(chǔ)氫商業(yè)化向前的步伐。

主流儲(chǔ)氫技術(shù)“百花齊放”

儲(chǔ)氫技術(shù)何時(shí)能夠規(guī)模應(yīng)用?

這一問題在近期上海嘉定氫能港所舉辦的一場(chǎng)研討會(huì)上有了答案——清新資本合伙人曹抒陽認(rèn)為，氫能具有靈活應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，并可進(jìn)行大規(guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)存;預(yù)計(jì)2030年后，儲(chǔ)氫技術(shù)將開始規(guī)?；瘧?yīng)用。

氫氣儲(chǔ)運(yùn)是連接上游制氫和終端用氫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從物理性質(zhì)來看，目前氫氣的儲(chǔ)存方式分為三種：高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫。

上述噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車，是固態(tài)儲(chǔ)氫中基于鎂基合金材料技術(shù)而誕生的產(chǎn)物。該儲(chǔ)運(yùn)氫車以鎂合金為介質(zhì)，通過鎂與氫氣的可逆反應(yīng)進(jìn)行氫氣儲(chǔ)運(yùn)，單車儲(chǔ)氫量是當(dāng)前主流儲(chǔ)氫方式——高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫的3倍至4倍，且存儲(chǔ)狀態(tài)為常溫常壓，解決了高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫的高壓爆炸風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)更安全、高效、經(jīng)濟(jì)的氫氣儲(chǔ)運(yùn)，是當(dāng)前氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的一項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)。

上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心教授鄒建新表示，鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)具有儲(chǔ)氫容量大、常溫常壓安全儲(chǔ)運(yùn)、可長(zhǎng)時(shí)存儲(chǔ)、低成本等優(yōu)勢(shì);在應(yīng)用端，該技術(shù)在氫冶金、氫儲(chǔ)能、氫化工、分布式發(fā)電等方面都有機(jī)會(huì)獲得很大的應(yīng)用。

鄒建新所說的“氫冶金”是該技術(shù)目前最為看好的應(yīng)用場(chǎng)景之一。即，鋼廠通過鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)可以極大提升用氫的安全性，并能實(shí)現(xiàn)規(guī)模儲(chǔ)存與運(yùn)輸，有效利用鋼廠的余熱供能，極大推動(dòng)鋼鐵從碳冶金走向氫冶金。

雖然目前固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)整體上處于實(shí)驗(yàn)研究階段，但鎂基儲(chǔ)氫材料發(fā)展相對(duì)成熟。這也是為何當(dāng)上海氫楓能源技術(shù)有限公司(下稱氫楓能源)聯(lián)合上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心共同研發(fā)制造的第一代噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車一經(jīng)問世，便吸引外界目光的原因。

事實(shí)上，針對(duì)固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，不少A股公司都在緊鑼密鼓地布局。根據(jù)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者統(tǒng)計(jì)，云海金屬(002182.SZ)、厚普股份(300471.SZ)、圣元環(huán)保(300867.SZ)、雄韜股份(002733.SZ)、永安行(603776.SH)、橫店東磁(002056.SZ)等上市公司均披露了相關(guān)信息。

今年4月11日，云海金屬曾發(fā)布公告，其與重慶大學(xué)、寶鋼金屬共同簽署《中溫高密度低成本鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫材料產(chǎn)品的研發(fā)及中試》項(xiàng)目技術(shù)開發(fā)協(xié)議。這一消息旋即獲得了投資者的興趣。5月4日，在接受多家券商機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)，云海金屬表示，“公司與寶鋼金屬、重慶大學(xué)在前期三方合作既得成果的基礎(chǔ)上繼續(xù)合力優(yōu)化固態(tài)儲(chǔ)氫材料并且進(jìn)行產(chǎn)線化試制，快速推進(jìn)規(guī)?；a(chǎn)?！?/p>

橫店東磁則通過參股江蘇集萃安泰創(chuàng)明先進(jìn)能源材料研究院有限公司，涉足固態(tài)儲(chǔ)氫材料與應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)。該公司在今年3月份回復(fù)投資者提問時(shí)表示，參股公司有生產(chǎn)儲(chǔ)氫材料，并已向市場(chǎng)批量供貨。

可以肯定的是，隨著眾多企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)對(duì)固態(tài)儲(chǔ)氫在研發(fā)和應(yīng)用上的不斷探索，這一存儲(chǔ)方式有望在未來氫能多元化儲(chǔ)運(yùn)體系中占據(jù)重要地位。

不過，就目前的經(jīng)濟(jì)性而言，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫略高一籌。

廣東工業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院黃嘉豪等人最新發(fā)表的論文介紹，氣態(tài)儲(chǔ)氫是將氫氣壓縮后以高密度氣態(tài)形式在高壓下儲(chǔ)存的技術(shù)，該技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，壓縮氫氣制備能耗低，溫度適應(yīng)范圍廣，成本低，是目前發(fā)展最成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)。

在2023年上海車展上，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者看到了目前最為先進(jìn)的IV型儲(chǔ)氫瓶構(gòu)造。一位業(yè)內(nèi)人士向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，IV型儲(chǔ)氫瓶因其內(nèi)膽為塑料，質(zhì)量相對(duì)較小，具有輕量化的潛力，比較適合乘用車使用，是未來氫燃料汽車儲(chǔ)氫系統(tǒng)的首選，“預(yù)計(jì)2030年，國(guó)內(nèi)燃料儲(chǔ)氫瓶對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間將超過750億元?！?/p>

“我們跟申能集團(tuán)下屬的浙江藍(lán)能成立合資公司，主要是面向中國(guó)商用車市場(chǎng)，提供車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)和儲(chǔ)氫瓶的產(chǎn)品。今年4月13日通過國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局反壟斷審批，現(xiàn)在開始快馬加鞭地進(jìn)行合資公司的成立和注冊(cè)工作?！北藲W新能源亞洲區(qū)總經(jīng)理王鍵在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)表示，合資公司還將在上海嘉定建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)可達(dá)6萬支IV型儲(chǔ)氫瓶的超級(jí)工廠。

在王鍵看來，未來儲(chǔ)氫技術(shù)路線將是百花齊放，“各種流派的儲(chǔ)氫技術(shù)應(yīng)該能夠找到各自最適合的應(yīng)用場(chǎng)景，與之相結(jié)合，發(fā)揮各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。”

追尋商業(yè)化破曉曙光

從2015年建設(shè)中試基地，到2023年推出第一代噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車，丁文江院士團(tuán)隊(duì)用了將近8年的時(shí)間，將鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)從材料研究走向工業(yè)化的生產(chǎn)、量產(chǎn)。

然而，即使在上述儲(chǔ)運(yùn)氫車正式發(fā)布的當(dāng)天，丁文江還是覺得“比較粗糙、不完善”。尤其是談到后續(xù)商業(yè)化落地時(shí)，他有所感嘆，工程制造時(shí)希望技術(shù)成本低，而要實(shí)現(xiàn)技術(shù)成本低，卻離又不開大規(guī)模生產(chǎn)?！斑@是一個(gè)典型的雞和蛋的悖論。”

作為上述噸級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫車的合作方，氫楓能源首席運(yùn)營(yíng)官宣鋒告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者，鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)未來要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模，首先需要開拓相匹配的應(yīng)用場(chǎng)景，其次基于應(yīng)用場(chǎng)景上鼓勵(lì)示范，促成商業(yè)化落地。

對(duì)于丁文江院士多談到的“雞和蛋”的悖論，宣鋒也對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者闡述了他的理解，“(正因?yàn)檫@一悖論的存在)，需要像我們這樣的企業(yè)一起推動(dòng)，引進(jìn)資本，投入運(yùn)營(yíng)，在多方以及上下游的努力下，把這一技術(shù)路線有機(jī)地循環(huán)起來，這是我們企業(yè)存在的價(jià)值?！?/p>

未來氫能巨大的應(yīng)用潛力，成為包括上海交通大學(xué)氫科學(xué)中心、氫楓能源等在內(nèi)的產(chǎn)學(xué)研力量為之追尋的破曉曙光。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1萬億元，2035年將突破5萬億元。但同時(shí)，我國(guó)氫能研究仍主要聚焦在交通領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景，在工業(yè)等應(yīng)用場(chǎng)景方面相對(duì)薄弱。

嘉定氫能港總經(jīng)理邱鵬也表示，在碳中和背景下，國(guó)家推動(dòng)氫氣納入新型能源管理體系，提升氫能產(chǎn)業(yè)廣度，對(duì)于企業(yè)和投資機(jī)構(gòu)而言都具有重要意義?！罢w來看，燃料電池市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)有限，商業(yè)化進(jìn)程任重而道遠(yuǎn)。從關(guān)鍵零部件到系統(tǒng)、成套設(shè)備、再到下游示范應(yīng)用，氫能行業(yè)亟需開辟新應(yīng)用場(chǎng)景。”

實(shí)際上，即便以目前儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)技術(shù)最為成熟的高壓儲(chǔ)氫而言，其大規(guī)模商業(yè)化使用，同樣需要廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景作為支撐。

“目前處在產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展階段，打造應(yīng)用場(chǎng)景閉環(huán)還是非常重要的。無論是基礎(chǔ)設(shè)施端、上游氫能端、下游應(yīng)用端，這是衡量市場(chǎng)可行性需要綜合全面考量的重要因素?！蓖蹑I對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者總結(jié)了氫能商業(yè)化進(jìn)程中的核心要素，“第一，要有便宜的氫源;第二，要有成熟和上規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景;第三，要有相應(yīng)的資本和實(shí)力匹配;第四，政策和產(chǎn)業(yè)鏈配套?！?/p>

不可否認(rèn)的是，在當(dāng)前涌起的氫能熱潮之下，全國(guó)各地的氫能產(chǎn)業(yè)如火如荼。然而，這一發(fā)展過程中卻也出現(xiàn)了“多地開花、各自為政”的現(xiàn)象，缺乏全國(guó)統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，進(jìn)而造成氫能產(chǎn)業(yè)重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。

“產(chǎn)業(yè)鏈目前還離不開政府的推動(dòng)、引導(dǎo)和多種要素支持，畢竟還處在示范期。”王鍵進(jìn)一步認(rèn)為，“產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需要應(yīng)用場(chǎng)景的帶動(dòng)，應(yīng)用場(chǎng)景的帶動(dòng)又需要一系列必要的引導(dǎo)，缺一不可?！?/p>

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