反超日本，国内氢能商业化加速起飞
作为一种抱负的绿色清洁动力，氢能具有可再生、无污染、高效、安全等长处，已被全球各国认定为动力转型的一条可行技能道路并寄予厚望。包含美国、欧盟、日本在内，全球现已有超越20个国家及联盟发布或拟定了《国家氢能战略》，我国也将氢能正式归入国家动力战略系统，并清晰了方针鼓舞的运用场景和范畴。
在氢气制备、储运和运用三个环节中，高效安全的储运已成为刚性瓶颈。2021年全球氢气总产量到达9423万吨，当电解水等制氢技能不断老练的一起，如何将氢以便利于机械动力系统运用的方法贮存已成为氢能运用的最大难题。现在全球氢能商场规划已扩张至1000多亿美元，而储运环节则占有了总本钱的30%~40%。
在国内科研人员的不懈攻坚下，氢能存储这一要害点现已在近期获得严重打破——作为国家重点研制项目的固态氢能发电并网，率先在广州、昆明一起完成。这是我国初次将光伏发电制成固态氢能运用于电力系统，意味着国内的氢能技能现已具有了商业化运营的条件。
固态储氢密度飙升
固态储氢是在常温下经过氢气与合金发生化学反响，让氢原子进入金属的空地中贮存，储氢压力是2-3兆帕，升高合金的环境温度就能够开释氢气。
用于制备上述合金的镁基资料是金属固态储氢资料中储氢密度最高的资料之一，能够很好地处理氢能储运难、锂电池价格昂贵、不环保、不安全等难题。
与现有的气态储氢和液态储氢技能比较，镁基固态储氢大大提高了储氢密度：研讨数据显现，在20兆帕大气压下，每立方米可存储氢气14.4公斤；在零下253摄氏度低温下，每立方米可存储液态氢70公斤；而在常温低压镁基固态条件下，每立方米可存储氢气110公斤。
除了储运氢量非常大，镁合金资料还有一个显著特点，即能够对氢进行净化，特别是工业废氢中的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等各种杂质。据了解，镁合金吸氢后再开释的氢气纯度可达99.999%，这类高纯氢彻底适用于医疗、半导体、新资料甚至新式燃料电池的需求。
我国工程院院士、上海交通大学氢科学中心主任丁文江团队创始的用蒸气法来制作含镁氢的合金新资料，开端具有量产的或许，给低本钱固体储氢的运用带来了期望。这种合金资料可根据纯度划分为吸氢和放氢等不同用处：其间颗粒状镁氢结合物可重复运用约3000次，无任何衰减，而粉状镁氢结合物可经过催化剂水解，储氢密度到达13%，已完成按吨出产。
跟着氢能商场化最重要的一块拼图被补齐，这种让氢进出自在的固态资料将从根本上改动传统储能形式功率低、本钱高、安全性差的现状，氢气这种新动力已具有规划化运用的条件。
在此根底上，固态储氢可完成氢气的（海运、空运集装箱等）远程大规划运送；高密度存储因电力供需不平衡而无法并入电网的“弃风”、“弃光”；更高效、更低本钱的家用动力供应；加氢站建造甚至服务于冶金、炼钢等工业出产以及助力燃气轮机发电，下降碳排放。
敞开下一个储能风口
在当时干流发电技能中，水力发电技能老练，可24小时继续供电、火力发电的速度能够动态调整、而光伏发电量出现显着的周期性、风力发电也存在不稳定性。因而，储能承担着灵敏调理新动力发电量的任务。国家电网数据显现，估计到2023年全国非化石动力发电装机将到达25.7亿千瓦，到时发电量占比将到达52.5%。在此布景下，储能建造还存在较大缺口。
但储能工业当时的开展依然只能用“叫好不叫座”来描述：一方面，储能职业热度高涨，业界普遍认为储能已进入工业机遇期，是一片商场空间巨大的蓝海。近年来，发电侧特别是新动力储能备受本钱喜爱。2022年，全球储能厂商融资规划到达260亿美元以上，与前一年的170亿美元比较添加55%。另一方面，当配套工业链逐步完善、上游原资料碳酸锂本钱有所下降，安全性以及技能瓶颈等要素仍限制着储能职业的规划化开展。
估计到2050年，可再生动力装机容量比2020年添加10倍，需求很多的动力贮存，依照现在的储能量远远不够，现有储能技能遇到了严峻的瓶颈。
而刚刚获得技能打破的固态储氢发电则有望带领储能职业完成包围。固态氢能发电是运用氢气在高温高压下与氧气反响发生电能的一种新式动力技能，其间心是运用固态氢质子导体作为电解质，经过固态氧气电极和固态氢电极反响发生电能。
比较于带有安全隐患和污染问题的锂离子电池，镁电池的本钱更低、安全性更高。作为负极，其能量密度是商用锂电池负极的6倍。镁基固态储运氢技能的开展，将为未来我国动力系统革新、交通运送方法低碳化改变奠定根底。
现在，云海金属、氢枫动力、雄韬股份、宝武清洁动力等企业均在镁基固态储氢范畴有所布局。其间，氢枫动力参加的氢能储运及运用技能渠道建造项目经过检验作业，安泰创明自研的固态储氢燃料电池发电系统已运用于氢能两轮车。
我国氢能联盟估计，2025年，我国氢能工业产量将到达1万亿元；2050年，氢能在我国终端动力系统中占比超越10%，工业链年产量到达12万亿元，这将对镁基储氢资料提出很多商场需求。
我国工程院院士王成山表明，未来，氢能在终端动力系统中的占比将继续扩展，绿氢（经过运用再生动力制作的氢气，其出产过程中碳排放为0）的比重也将继续提高，电氢交融是支撑电力系统向高档形状演化的严重革新性技能之一。
民用化征程漫漫
当时，欧美日韩已将氢能开展提高至国家或区域战略层面，并经过多年的方针引导由大型企业引领建立了较老练的氢能相关工业链，在制氢、储运加氢和用氢方面积累了先进的中心技能。
其间，日本是最早开端氢能研制的经济体之一，也是现在全球氢能开发和运用最全面的国家。日本的全体动力战略目标更倾向于发明“氢能社会”，并计划到2030年将氢能在动力结构中的占比提高至11%，特别要强化氢能在轿车、家庭、工业等范畴的运用。
日前，日本政府正考虑拟定新战略，计划在未来15年内招引约15万亿日元（约合1130亿美元）公共和私家出资，加速氢能发电商业化进程。
比较之下，我国的氢动力建造起步稍晚，但此次固态氢能发电并网的完成标志着我国现已在氢能运用的要害技能方面完成反超。估计2025年，全国将建成加氢站1002座，推行氢燃料车54800辆。在更久远的想象中，镁基储氢还将推进民用氢动力车的开展，推翻当时新动力车的竞赛格式。
但当时，镁基储氢技能在操控储放氢的能量损耗和本钱方面还存在难点。固态氢能发电方面，固态氢电极的制备工艺还需求进一步完善，固态氢质子导体的功能也需求不断提高。详细到氢能车方面，小型化也是一个需求时刻处理的问题。信任在后续密布的商业化试炼中，氢能有望登上更宽广的舞台。