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記者曹恩惠 上海報道

今年4月中旬，一輛噸級鎂基固態(tài)儲運氫車亮相上海汽車會展中心。

【資料圖】

作為我國鎂基固態(tài)儲氫技術(shù)研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，中國工程院院士、上海交通大學氫科學中心主任丁文江坦言，這輛儲氫車出現(xiàn)的意義，就是讓外界關(guān)注鎂基固態(tài)儲氫技術(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，注定會演變?yōu)橐粓觥跋扔须u”還是“先有蛋”的爭論。丁文江認為，“只有用這個產(chǎn)品，這個材料才會完善?！?/p>

幾天后，在距離上海汽車會展中心20公里外的國家會展中心，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，記者亦看到，部分企業(yè)帶著最新的儲氫技術(shù)參展，如彼歐新能源的最新IV型儲氫瓶。不過，談及目前儲氫技術(shù)商業(yè)化進程時，彼歐新能源亞洲區(qū)總經(jīng)理王鍵也認可，這是一場“雞與蛋”的博弈。

氫能的高密度儲運是氫能發(fā)展的重要突破口，也關(guān)乎著整個氫能產(chǎn)業(yè)化進程。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、國內(nèi)外企業(yè)以及金融資本等多股力量，正在堅定推動著儲氫商業(yè)化向前的步伐。

主流儲氫技術(shù)“百花齊放”

儲氫技術(shù)何時能夠規(guī)模應用？

這一問題在近期上海嘉定氫能港所舉辦的一場研討會上有了答案——清新資本合伙人曹抒陽認為，氫能具有靈活應用的優(yōu)勢，并可進行大規(guī)模、長周期儲存；預計2030年后，儲氫技術(shù)將開始規(guī)?；瘧?。

氫氣儲運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，目前氫氣的儲存方式分為三種：高壓氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫。

上述噸級鎂基固態(tài)儲運氫車，是固態(tài)儲氫中基于鎂基合金材料技術(shù)而誕生的產(chǎn)物。該儲運氫車以鎂合金為介質(zhì)，通過鎂與氫氣的可逆反應進行氫氣儲運，單車儲氫量是當前主流儲氫方式——高壓氣態(tài)儲氫的3倍至4倍，且存儲狀態(tài)為常溫常壓，解決了高壓氣態(tài)儲氫的高壓爆炸風險，實現(xiàn)更安全、高效、經(jīng)濟的氫氣儲運，是當前氫氣儲運環(huán)節(jié)的一項創(chuàng)新性技術(shù)。

上海交通大學氫科學中心教授鄒建新表示，鎂基固態(tài)儲氫技術(shù)具有儲氫容量大、常溫常壓安全儲運、可長時存儲、低成本等優(yōu)勢；在應用端，該技術(shù)在氫冶金、氫儲能、氫化工、分布式發(fā)電等方面都有機會獲得很大的應用。

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

雖然目前固態(tài)儲氫技術(shù)整體上處于實驗研究階段，但鎂基儲氫材料發(fā)展相對成熟。這也是為何當上海氫楓能源技術(shù)有限公司（下稱氫楓能源）聯(lián)合上海交通大學氫科學中心共同研發(fā)制造的第一代噸級鎂基固態(tài)儲運氫車一經(jīng)問世，便吸引外界目光的原因。

事實上，針對固態(tài)儲氫技術(shù)，不少A股公司都在緊鑼密鼓地布局。根據(jù)記者統(tǒng)計，云海金屬（002182）（002182.SZ）、厚普股份（300471）（300471.SZ）、圣元環(huán)保（300867）（300867.SZ）、雄韜股份（002733）（002733.SZ）、永安行（603776）（603776.SH）、橫店東磁（002056）（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、寶鋼金屬共同簽署《中溫高密度低成本鎂基固態(tài)儲氫材料產(chǎn)品的研發(fā)及中試》項目技術(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，在接受多家券商機構(gòu)調(diào)研時，云海金屬表示，“公司與寶鋼金屬、重慶大學在前期三方合作既得成果的基礎上繼續(xù)合力優(yōu)化固態(tài)儲氫材料并且進行產(chǎn)線化試制，快速推進規(guī)?；a(chǎn)?！?/p>

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

2022年11月，厚普股份首個氫能全場景的科研示范項目設備順利發(fā)貨，標志著公司在行業(yè)內(nèi)率先完成了金屬固態(tài)儲氫從科研示范階段到商業(yè)落地的示范應用，具備了固態(tài)儲氫產(chǎn)品設計和集成能力。據(jù)悉，該項目是厚普股份第一個固態(tài)儲氫商業(yè)化項目，是氫能在非交通領(lǐng)域外的儲能、發(fā)電等領(lǐng)域的又一次探索。

可以肯定的是，隨著眾多企業(yè)、研究機構(gòu)對固態(tài)儲氫在研發(fā)和應用上的不斷探索，這一存儲方式有望在未來氫能多元化儲運體系中占據(jù)重要地位。

不過，就目前的經(jīng)濟性而言，高壓氣態(tài)儲氫略高一籌。

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

在2023年上海車展上，記者看到了目前最為先進的IV型儲氫瓶構(gòu)造。一位業(yè)內(nèi)人士向記者表示，IV型儲氫瓶因其內(nèi)膽為塑料，質(zhì)量相對較小，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氫系統(tǒng)的首選，“預計2030年，國內(nèi)燃料儲氫瓶對應市場空間將超過750億元?！?/p>

“我們跟申能集團下屬的浙江藍能成立合資公司，主要是面向中國商用車市場，提供車載儲氫系統(tǒng)和儲氫瓶的產(chǎn)品。今年4月13日通過國家市場監(jiān)督管理總局反壟斷審批，現(xiàn)在開始快馬加鞭地進行合資公司的成立和注冊工作?！北藲W新能源亞洲區(qū)總經(jīng)理王鍵在接受記者采訪時表示，合資公司還將在上海嘉定建設一個年產(chǎn)可達6萬支IV型儲氫瓶的超級工廠。

在王鍵看來，未來儲氫技術(shù)路線將是百花齊放，“各種流派的儲氫技術(shù)應該能夠找到各自最適合的應用場景，與之相結(jié)合，發(fā)揮各自的特點和優(yōu)勢?！?/p>

追尋商業(yè)化破曉曙光

從2015年建設中試基地，到2023年推出第一代噸級鎂基固態(tài)儲運氫車，丁文江院士團隊用了將近8年的時間，將鎂基固態(tài)儲氫技術(shù)從材料研究走向工業(yè)化的生產(chǎn)、量產(chǎn)。

然而，即使在上述儲運氫車正式發(fā)布的當天，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，他有所感嘆，工程制造時希望技術(shù)成本低，而要實現(xiàn)技術(shù)成本低，卻離又不開大規(guī)模生產(chǎn)?！斑@是一個典型的雞和蛋的悖論?！?/p>

作為上述噸級鎂基固態(tài)儲運氫車的合作方，氫楓能源首席運營官宣鋒告訴記者，鎂基固態(tài)儲氫技術(shù)未來要實現(xiàn)大規(guī)模，首先需要開拓相匹配的應用場景，其次基于應用場景上鼓勵示范，促成商業(yè)化落地。

對于丁文江院士多談到的“雞和蛋”的悖論，宣鋒也對記者闡述了他的理解，“（正因為這一悖論的存在），需要像我們這樣的企業(yè)一起推動，引進資本，投入運營，在多方以及上下游的努力下，把這一技術(shù)路線有機地循環(huán)起來，這是我們企業(yè)存在的價值?！?/p>

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

今年4月12日，國家發(fā)展改革委高技術(shù)司曾組織召開氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展部際協(xié)調(diào)機制工作會議，并研究部署下一步重點任務。其中一項任務為，拓展多元應用場景，逐步推動商業(yè)化發(fā)展。支持燃料電池汽車與純電動汽車互補發(fā)展，組織開展氫能在可再生能源消納、微電網(wǎng)等電力領(lǐng)域示范應用，推動可再生能源制氫在工業(yè)領(lǐng)域替代應用。

黃嘉豪等人在研究論文中指出，從氫能學術(shù)報告和專利申請上看，我國發(fā)文量和申請量均居于全球前列，甚至在固態(tài)儲氫合金、催化劑研究上處于世界頂尖水平。“但前沿技術(shù)只有產(chǎn)業(yè)化應用才能實現(xiàn)其真正的價值，部分前沿技術(shù)對現(xiàn)有技術(shù)具有顛覆性，可能有助于我國在氫能技術(shù)發(fā)展中實現(xiàn)‘彎道超車’，因此應積極加速前沿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應用?！?/p>

嘉定氫能港總經(jīng)理邱鵬也表示，在碳中和背景下，國家推動氫氣納入新型能源管理體系，提升氫能產(chǎn)業(yè)廣度，對于企業(yè)和投資機構(gòu)而言都具有重要意義?！罢w來看，燃料電池市場規(guī)模相對有限，商業(yè)化進程任重而道遠。從關(guān)鍵零部件到系統(tǒng)、成套設備、再到下游示范應用，氫能行業(yè)亟需開辟新應用場景?！?/p>

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

“目前處在產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展階段，打造應用場景閉環(huán)還是非常重要的。無論是基礎設施端、上游氫能端、下游應用端，這是衡量市場可行性需要綜合全面考量的重要因素。”王鍵對記者總結(jié)了氫能商業(yè)化進程中的核心要素，“第一，要有便宜的氫源；第二，要有成熟和上規(guī)模的應用場景；第三，要有相應的資本和實力匹配；第四，政策和產(chǎn)業(yè)鏈配套?！?/p>

不可否認的是，在當前涌起的氫能熱潮之下，全國各地的氫能產(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，缺乏全國統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，進而造成氫能產(chǎn)業(yè)重復建設和資源浪費。

“產(chǎn)業(yè)鏈目前還離不開政府的推動、引導和多種要素支持，畢竟還處在示范期?！蓖蹑I進一步認為，“產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需要應用場景的帶動，應用場景的帶動又需要一系列必要的引導，缺一不可。”