10月18日，氢枫（中国）研发制造宜兴基地开工暨全球首批镁基固态储运氢车交付仪式在长三角腹地——宜兴隆重举行。

氢枫董事长兼首席执行官方沛军表示，宜兴拥有悠久的历史文化和独特的地理位置优势，为企业的发展提供了得天独厚的条件。氢枫研发制造宜兴基地申请用地90亩，将规划建设实验室、生产车间、仓库、办公楼等。基地建成后，预计形成万吨级镁基固态储氢材料生产线，具备年产上千套镁基固态储氢装置、加氢设备以及定制设备的生产能力。生产线将高度智能化，大力提升氢能产业链产品供应能力，创造客户更为满意的产品交付。同时，基地的投运将进一步加强氢枫氢能未来新技术研发，助力推动氢能科技的不断发展。

从整体产品的设计到推出，氢枫始终致力于不断提升产品的差异化优势并推陈出新。现场展出的镁基固态储运氢产品，采用20尺标准集装箱式设计，单罐储氢量为1吨，可根据场景需求组合达到更高容量的氢气储存能力，以及进行氢气的大规模、长距离运输。产品已获得中国船级社罐式集装箱检验认证，将以增强的安全性、更大的存储容量、更高的氢气纯度及更长的寿命，提供高效、安全的氢气储运方案。

随着仪式的进行，氢枫首席技术官宣锋移交中国船级社罐式集装箱检验认证证书至上海浦江特种气体有限公司代表，标志着氢枫首批镁基固态储运氢产品正式完成交付。这是今年7月份与该客户签订供货订单以来的第一阶段交付。氢枫自今年4月份发布首台镁基固态储运车到完成首批产品交付，仅用了6个月时间，证明了氢枫在产品开发、制造和业务执行方面的专业技能和深厚实力。

中国突破固态储氢技术

由北方稀土技术团队牵头研发的固态储氢系统示范装置正式在国家稀土功能材料创新中心亮相。这种固态储氢系统是利用稀土储氢材料的高密度氢气存储能力，通过化学反应把氢气变成金属氢化物固体，实现高密度、低压、无泄漏、安全储存。这一装置也是我国储氢材料应用在回收利用系统的首台套设备。

国家稀土功能材料创新中心储氢项目负责人、内蒙古科技大学博士赵鑫介绍，与气态储存相比，固态储氢系统示范装置的存储能力提升了3倍，可以实现氢气的较大规模安全存储，同时它的氢气回收功能能够大大降低企业的用氢成本。

从储氢来看，其技术分为气态、液态、固态三种方式。固态储氢为储氢环节新兴技术，相较于高压气态储氢和低温液态储氢具备高安全性、高体积储氢密度、快速充放氢、运输便捷等优势，并为业界所重视，是最具商业化发展前景的储存方式之一。

国信证券研报表示，在车载储氢环节，伴随氢燃料电池汽车的推广和车载固态储氢系统成本下降，固态储氢系统市场空间将会打开，预计车载固态储氢瓶2030年市场规模突破百亿元；在加氢站环节，预计2022-2026年固态储氢加氢站建设累计新增投资约将增加14.3亿元，至2025年、2026年的新增投资额分别为4.5亿元、5.3亿元。

镁基储氢原理及水解产氢

利用镁基储氢材料供氢主要有热分解放氢和水解产氢 2 种途径。MgH2 的热分解放氢焓值高（75 kJ/mol H2），造成其放氢温度较高、动力学差； MgH2 的水解过程中，由于常温水解产物 Mg(OH)2 逐渐包裹在 MgH2 表 面，阻隔了 MgH2 与水的接触，从而导致水解产氢效率较低。

MgH2 水解产氢是一种简易、高效的制氢手段。MgH2 与液态水反应生 成 Mg(OH)2 和 H2；在高温下与水蒸气反应生成 MgO 和 H2（反应温度 高于 330℃）。MgH2 水解反应可以在较为温和的条件下（室温、常压） 进行，且理论产氢量是 MgH2 热解放氢的 2 倍，为 15.2%（wt）。MgH2 水解制氢燃料电池系统通过 MgH2 水解制取氢气，再将氢气导入氢燃料 电池发电，其优点在于能量密度高、安全性高，且产物 Mg(OH)2 无毒 并可回收利用，适用于千瓦量级以下的中小型备用电源、无人机、水下 潜航器等。

随着水解反应的进行，水解产物 Mg(OH)2 逐渐包裹在 MgH2 表面，阻隔 了 MgH2 与水的接触，从而抑制了水解反应的进行。一般可通过改变水 解环境、加入催化剂、减小颗粒尺寸等方式来改善 MgH2 的水解性能。 通过改变水解环境的方法，可以改善 MgH2 的水解性能。在溶液中加入 酸能够有效地溶解 Mg(OH)2，从而达到破坏保护层的目的。研究表明， 当多次加入 9.2%（wt）H2SO4 时，放氢主要在加入强酸的一瞬间发生。 而当加入柠檬酸，多次加入等量水，可以发现放氢反应均匀进行，因此 弱酸性柠檬酸也可有效破坏 Mg(OH)2 保护层，使放氢反应持续进行。

加入催化剂可以提高 MgH2 的水解性能。通过电弧等离子体法、高能球 磨法将过渡金属单质、氧化物、卤化物等与 MgH2 复合对其表面进行改 性，也可显著提升 MgH2 水解性能。研究发现，添加 MgIn、MgAg 等金 属氧化物在与 MgH2 球磨混合过程中作为助磨剂，增加了 MgH2 颗粒的 新鲜表面，从而有效提升了 MgH2 水解产氢效率。

减小颗粒尺寸同样可以改善 MgH2 的水解性能。减小 MgH2 颗粒尺寸使 有效水解面积增加也会提升镁基储氢材料的水解产氢性能，其微观反应 机制主要是颗粒尺寸越小，与水的接触面积越大，水解反应更加剧烈。 此外，水解生成的 Mg(OH)2 对小颗粒的包覆作用更小，也会有助于水 解的完成。

镁固态储氢系统研究进展及应用场景

Mg 基储氢材料体系的质量储氢密度为 4~7.6wt%，可以在常温常压下 进行氢气的存储和运输。与高压气态储氢方式相比，固态储氢具有高储 氢密度和高安全的优势，这也降低了对附属设备的要求。固态储氢罐， 主要包括固态储氢材料、壳体、气体管道及过滤器、鳍片、金属泡沫、 加热管等强化传热介质，预置空余空间等。

镁基固态储氢系统研究进展前景较好。法国 McPhy 公司在 2010 年前后 开发了以 Mg 基合金为储氢介质的 Mc-Store 储氢系统，单罐储氢量可达 5 kg；澳大利亚的 Hydrexia 公司在 2015 年设计出了基于 Mg 基合金的储 运氢装备，单车储运氢量 700 kg，可用于氢气的大规模安全储运；上海 交通大学与氢储（上海）能源科技有限公司合作研制出中国首个 70 kg 级 Mg 基固态储氢装置原型，并与宝武清洁能源有限公司合作开发了名 为“氢行者”的“太阳能发电-电解水制氢-Mg 基固态储/供氢”撬装式一体化氢能源系统，首次实现了 Mg 基储氢合金体系的示范化应用。

镁基储氢系统的工程产业化仍处起步阶段，许多瓶颈问题亟待解决。尽 管镁基固态储氢系统较现有储氢方式具备优势，但存在综合性能目前不 能满足车载储氢要求、技术层面不成熟、成本偏高、固态储亲系统耦合 集成其他应用系统的设计不完善等问题。

中国镁年产量占全球 85%以上，原料来源丰富且成本低。因此，Mg 系 储氢合金适合用于氢气的规模储运应用场景，可用于氢冶金、规模储能、 加氢站等应用场景的氢气储存与运输。目前国内外正在开发面向应用场 景的 Mg 基固态储运氢技术，但技术水平仍处于产业化初期阶段，仍需 解决材料的规模低成本制备、大容量储氢罐设计、高温余热耦合集成等 技术，实现储氢合金的高效安全吸放氢。

上海交通大学氢科学中心丁文江院士团队自主研发的高性能镁基固态 储氢材料原材料为镁，资源丰富；理论储氢密度高达 7.6wt.%，储氢量 极高；循环 3000 次储放氢密度无明显衰，并且可以实现常温常压下储 运。是一种最具应用价值和市场前景的固态储氢材料！通过对材料结构 和制备工艺创新，已经成功研发了国际领先的低成本批量化材料生产技 术，全球首创的不同应用场景下固态储氢材料的可控放氢技术，以及工 业化生产设备。