固态储氢技术单位体积储氢密度高、能效高，且储氢合金结构稳定，具有高的安全性，因此它的商业化进程正在加速，比如氢能车、无人机、固定式电力系统。

• 两轮车、叉车是目前固态储氢应用发展最快的领域；

• 固态储氢可以有效增长工业级无人机的续航时间；

• 国内在2023年在广州落地了电网调峰固态储氢技术示范项目；

除此之外，固态储氢技术在工业、军工、航天等领域具备独到的应用优势。本文一起来看看，在阅读前，欢迎扫码加入储氢产业群。

一、氢能源车辆

全球碳排放量中，交通运输业的碳排放占1/3，氢能源车辆具有零排放、续航里程长等特点，是交运行业减碳的最佳选择。固态储氢技术作为更安全、高效的储氢方式，可以广泛地应用于两轮车、叉车、观光车以及大型汽车等场景，目前主要应用集中在两轮车等小型车上。

• 提高车辆续航里程：相比其他储氢技术，固态储氢拥有高的体积储氢密度，意味其单位体积能携带更多能源，这显著提升氢能源车辆的续航能力，续航可达数百至千公里，增强长途和商业运营实用性。

• 增强安全性：固态储氢材料一般具有高稳定性，不易发生氢气泄漏和爆炸，且固态储氢简化的系统设计减少故障风险，提高了安全保障。

• 优化车辆结构：固态储氢系统的体积和重量相对较小，为新能源汽车的设计和布局提供了更大的灵活性。

• 适应多种工况：固态储氢技术能够在较宽的温度范围内工作，这使得新能源汽车在不同气候条件下都能保持稳定的性能。

1、两轮车、叉车

两轮车、叉车是目前固态储氢应用发展最快的领域，基本实现了批量化应用。2024年以来，氢能两轮车已在各大旅游景区、城市出行场景中被批量应用，投放数量超6000辆。

永安行在“氢能产品进万家”的战略背景下，坚持自主技术创新，近年来实现跨越式发展，研发制造了氢能自行车、氢燃料电池、储氢能源棒等氢生活产品。其自主推出的氢能棒就是采用固态储氢技术，0.39L的体积可实现200L的氢储量，该氢能棒应用于他们的氢能自行车，目前已经在多个城市实现投运。

今年下半年以来，永安行持续加强氢能布局，7月计划在张家港投放200辆最新研发的氢能自行车，新增了避震装置，最高时速23公里；8月初，在南京钟山风景区投放了YOUON H2氢能自行车，储氢量为50克，可续航60公里；9月初，在成都太古里投放了2000辆氢能自行车，续航50公里左右，最高时速可达24公里/小时。

永安行YOUON H2氢能自行车亮相南京

永安行在成都投放的氢能自行车

佳邑科技专注于低压高密度固态储氢动力系统，涵盖氢能源的制、储、运、消全链条，提供多样化能源解决方案。其自研的固态储氢技术与燃料电池系统构建了高效可靠的动力系统，广泛应用于各类动力设备，如助力车、共享车、巡逻车及环卫车等。

小型两轮车

越野型高尔夫球车

新氢动力联合杭叉和有研院推出的固态金属储氢模块叉车，采用先进技术，储氢量达1.7kg，连续工作6~10小时。该叉车通过换能源模块而非仅加氢，降低运营成本，拓展了氢能工业车辆的应用场景。

图源：新氢动力

今年4月8日，联和氢能集团有限公司成功交付了3.5吨级固态储氢燃料电池叉车，此举标志着联和氢能在推动绿色物流、实现零排放作业方面迈出了坚实一步。

图源：联和氢能

2、汽车

近年来，中国新能源汽车行业迅猛发展，今年7月，新能源乘用车销量首超燃油车，预示着汽车市场的转变。目前新能源汽车中，纯电动车为领跑，插电混动、燃料电池车等亦崭露头角。

近几年在交通领域，燃料电池技术需求呈现出爆发式的增长态势，许多汽车企业纷纷布局氢能汽车领域。就目前来看，在氢能领域深耕多年的国际汽车企业，丰田、现代等先发优势明显，氢能汽车有望成为下一个风口。

目前固态储氢技术应用于汽车的相关报道较少，丰田曾将固态储氢引入液氢版卡罗拉，运用储氢合金防止液氢沸腾，合金储氢罐能有效收集液态氢中的蒸发气体，无需增压即可储存大量氢气，这种应用方式可充分利用液态氢能源，并可作为储氢电池使用，以减少液氢蒸发带来的损失。

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3、重卡

2021年4月，美锦能源旗下飞驰科技交付深圳市佳华利道新技术开发有限公司一台4.5T固态储氢燃料电池冷藏车。

该车辆采用的低压合金储氢系统和加氢系统是佳华利道自主研发的产品。佳华利道的固态储氢材料选用钛锰系，储氢密度高，非常适合应用于车载领域。

佳华利道的第二代低压车载固态储氢装置

4.5T固态储氢燃料电池冷藏车

4、公交车

佳华利道除了与飞驰科技合作开发氢能冷藏车，早在2019年也曾合作开发低压储氢燃料电池公交车。

该车辆同样采用低压合金储氢系统，使用低压加氢方式，对加氢站的加压设备要求低，可直接连接运氢槽罐车(20MPa)进行减压加注，无需使用高耗能的增压设备与高压储气罐，大幅度降低了车辆的运营成本。

中国有色研究总院蒋利军团队曾采用Ti-Mn系储氢材料对车载固态储氢系统进行了初步探索，合作开发的20 千克固态储氢系统成功应用于低压储氢燃料电池9米公交车，在5MPa低压加氢条件下，15分钟即可加满氢，在满载公交模式下百公里的耗氢量为4.77 千克，17千克的储氢量可满足一次连续行驶300千米以上的要求。

二、无人机

传统无人机的滞空时间比较短，且补能速度较慢，这对于一些应急搜救、广域测绘的无人机来是一痛点，氢动力无人机是基于传统无人机技术的一大创新，以燃料电池为动力系统，目前主要应用为工业级无人机。

固态储氢技术单位体积储氢密度高、能效高，且储氢合金结构稳定，具有高的安全性，可以有效增长无人机的续航时间，解决了无人机续航时间短的问题，且固态储氢的安全性可以保障无人机在恶劣天气及复杂地形中的安全问题，适应于像应急救援、环境监测、巡检等应用场景。

今年5月，由北京理工大学科研团队与北京氢源智能科技有限公司联合研发制造的固体氢动力无人机——“理工氢源-翠亨1号”在广东省中山市翠亨新区成功首飞。

“理工氢源·翠亨1号”是一款载重30公斤级固体氢动力多功能旋翼无人机，采用了全球领先的MOF（金属有机骨架材料）固体氢电驱动系统，全系统在常温低压条件下（不超过1.5个标准大气压）稳定运行。

驱动系统内置高密度储氢模块、弹性释氢模块与改进型氢燃料电池，质量储氢密度接近10%，驱动无人机续航时长可达同等质量锂电的3倍以上，整体方案的实用性、安全性和经济性，都显著优于35MPa的高压气瓶常规气态储氢方式。

三、电力系统

固定式应用场景对储氢系统重量不敏感，但对安全性、寿命和成本要求较高，主要包括可再生能源制氢、储氢及应用，电网调峰储能，建筑分布式热电联供电源，备用电源等。

国内已有电网调峰固态储氢技术示范，2023 年南方电网建成广州南沙电氢智慧能源站，实现光伏发电制氢耦合固态储氢及燃料电池发电应用于电力系统，用电高峰可稳定出力。

该能源站的技术配置包括PEM制氢系统、固态储氢系统（包括7个储氢模块）、储氢材料采用稀土/钛合金、储氢总规模达到165公斤、45MPa静态增压系统、35MPa氢气加注系统及100kW燃料电池发电系统。

广州南沙电氢智慧能源站流程图

分布式热电联供在构建能源互联网过程中将发挥越来越重要的作用，燃料电池热电联供与可再生能源发电和制储氢高效耦合，可为一些不适合接入电网的地区和场景提供稳定可靠的供能，如孤岛及其他偏远地区。

日本东芝公司开发的H2One系统已在日本国内医院、旅馆、铁路站台及紧急避难场所等多个场景得到应用。

东芝自给型能源供应系统

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四、工业领域

随着绿氢产业在工业场景应用的不断挖掘与规模的扩大，固态储氢高储氢密度的优势也将有效调节工业应用如绿氨制备产业的绿氢供应，也可为冶金工业提供绿色氢气作为还原剂实现低碳氢冶金，并且钢厂具有大量的余热资源，能为相应固态储氢产品放氢提供充足热能，提高能源利用效率。

湛江钢铁项目是宝武钢铁引领的钢铁工业零碳绿色转型的重要里程碑。该项目采用创新的“氢冶金电熔炼工艺”，通过减少碳排放和依赖化石能源，每年可减少二氧化碳排放超50万吨。

区别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段，该项目采用了宝武全球首创的“氢冶金电熔炼工艺”（HyRESP），通过贯通富氢气体净化、氢基竖炉还原、二氧化碳捕集、直接还原产品冷却等绿色短流程，形成直接还原焦炉煤气精制”、“工艺气体灵活调配”、“冷态直接还原铁产品处置及应用”等系列领先技术的创新应用，为后续自主集成并开发全氢冶炼技术积累经验，形成自有知识产权的低碳冶金工艺技术，对钢铁行业绿色低碳发展意义重大。

2023年10月，宝武镁业在投资者交流平台上回答投资者有关镁基固态储氢的市场潜力的问题。宝武镁业表示：“镁储氢有更广泛的应用场景，例如钢厂通过固态储氢可以极大提升用氢的安全性，并能实现规模储存与运输，还能有效利用钢厂的余热供能，将极大推动钢铁从碳冶金走向氢冶金发展。”可见固态储氢在工业上的应用具有一定潜力。

五、军工、航天领域

固态储氢具有能量密度高、体积小、质量轻等优点，在航空航天领域，可以作为火箭燃料的储氢方式，推动火箭技术的发展。但目前储氢技术应用于航天航空领域主要为低温液态储氢技术，国内外还缺乏具体的固态储氢在航天航空领域的成功应用案例。

在军工领域，从2003年开始，德国就将金属化合物作为燃料电池的储存单元，为一些潜艇提供动力。在配备金属氢化物储存装置时，燃料电池潜水艇可以在水下运行长达14天，比传统电池混合动力潜艇更加持久耐用。

德国U212潜水艇（蓝色部分为固氢燃料电池）

固态储氢技术作为一种创新的氢储方法，在各个领域都具有一定的应用前景，随着其技术的不断突破，其应用优势将会不断呈现。

来源：艾邦氢科技网综合整理

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原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：一文读懂固态储氢的应用场景