氫動力具有清潔低碳、高能量密度、續航里程長等優點，在交通領域已形成規模性發展趨勢。在氫能產業發展過程中，氫氣的儲存與運輸是連接上游制氫和下游用氫的關鍵環節。目前，氫氣的儲運有高壓氣態、液態和固態3種方式。其中，固態儲氫具有體積儲氫密度高、安全性好、儲存時間長等優勢，被認為是最有發展前景的儲氫技術。

固態儲氫發展如何？

固態儲氫是指利用材料對氫氣的物理吸附和化學吸附作用將氫氣存儲在固體材料中。

金屬氫化物吸/放氫原理圖

與其他儲氫方式相比，固態儲氫最顯著的兩個優勢：

體積儲氫密度高。以MgH2儲氫為例，其體積儲氫密度可達106kg·m3，為標準狀態下氫氣密度的119倍，70MPa高壓儲氫的2.7倍，液氫的1.5倍。

安全性能好。固態儲氫可在常溫常壓下進行，儲罐易密封，在突發事件下即使發生氫氣泄漏，儲罐也可自控式地降低氫氣泄漏速度和泄漏量，為采取安全措施贏得寶貴時間。

一般地，根據吸附原理，固態儲氫材料分為物理吸附儲氫材料和化學吸附儲氫材料。

物理吸附機制是指通過范德華力將氫分子可逆地吸附在比表面積高的多孔材料。物理吸附儲氫材料包括碳基材料（如石墨、活性炭、碳納米管）、無機多孔材料（如沸石）和金屬有機骨架化合物（MOFs）等。由于大多數物理吸附類材料在較低的溫度下才能達到一定的儲氫密度，常溫常壓下吸氫量很低，因此限制了其應用。

化學吸附機制中，氫一般是以離子鍵或共價鍵與其他元素結合，生成金屬氫化物等材料，在一定條件下可逆地吸收和釋放氫氣。化學吸附儲氫材料主要包括金屬氫化物（如LaNiH、MgH）、配位氫化物（如NaAIH）、化學氫化物（如NHBH）等；目前以金屬氫化物最為成熟。同時，金屬氫化物儲氫材料極為豐富，包括鎂系、鈦系、釩系、稀土系及鋯系等。

應用方面，當前固態儲氫的應用可分為固定式應用和移動式應用。

固定式應用場景包括分布式供能、電力調峰電站、應急備用電源、制氫或用氫現場緩存等領域。固態儲氫裝置可將氫氣進行長時間的常溫常壓儲存，使用時，可利用燃料電池重新將氫氣轉化為電能供應，或直接釋放氫能供應。固定式應用對固態儲氫系統的重量要求不高，但對儲氫系統的安全性、壽命和成本提出了較高要求。

移動式應用包括車（船）載儲氫、運氫等領域的應用。移動式應用的需求與固定式應用不同，需要特別關注固態儲氫系統的重量以及儲氫罐體與系統間的熱交換。在移動應用中，熱交換劑必須控制在最低限度，熱交換裝置應盡可能緊湊和有效。

固態儲氫拓展氫燃料電池應用邊界

在全世界范圍內，經濟發達國家和地區正在積極推動固態儲氫技術的研究和應用，其中美國、日本、韓國等國家一直處于這項技術的前沿。與國外相比，我國的起步較晚，但是憑借著近年來的技術創新和加強，目前已經取得了實質性的進展，一些特殊場景已有示范性應用。

在氫能汽車領域，固態儲氫的應用集中在氫能兩輪車。近年來，氫能兩輪車已在佛山仙湖度假區、韶州公園、江蘇常州、上海臨港等地示范運營。

固態儲氫拓展氫燃料電池應用邊界。

近室溫固態儲氫具有高安全、高體積儲氫密度、換瓶便捷和加氫公輔設施投資低等優勢，關鍵零部件可實現國產化，是最具商業化發展前景的儲運方式之一，可強有力支撐綠氫儲運，以及氫燃料電池在實際生產和生活中大規模應用。固態儲氫為氫源的氫燃料發電系統率先應用于氫能兩輪車，突破了近室溫高容量固態儲氫材料制備技術、固態儲氫瓶自動灌裝技術、高功率密度風冷電堆制備技術、發電系統總成和智能化控制技術，特色優勢顯著：

高安全：一般情況下，工作壓力<1MPa，相當于自行車輪胎壓力；

長續航：不受低溫影響，車自身攜帶儲氫瓶，當前采用固態儲氫技術的氫兩輪車續航里程在55-120km之間，最快時速在20公里左右；

低成本：公鋪設施簡單，無需高壓加氫站；

換瓶便捷：1min內換瓶，如換“奶瓶”一樣便捷；

低碳環保：排放產物是水，清潔友好；

我國兩輪車市場現狀

兩輪車是中國廣大城市與城鎮普通民眾中斷距離出行的剛性需求，可持續發展需要全行業持續創新，不斷滿足用戶需求。

根據各主產區行業協會調查統計并結合國家統計局規模以上企業數據，2022年，我國自行車行業運行呈現以下特點——

受外需減弱影響導致自行車產量大幅度下降，電動自行車產量保持平穩增長。統計數據顯示，2022 年，自行車產量為 5135.2萬輛，同比下降32.8%；電動自行車產量為4923.8萬輛，同比增長8.2%。

利潤增長較快，盈利能力進一步提升。2022年，自行車電動自行車規模以上企業營業收入同比增長3%，利潤同比增長20%以上。

出口增速降幅較大。2022年自行車出口量同比下降39.7%，出口額同比下降27.0%。1-12 月，零部件出口額同比下降 7.4%。

2023上半年，自行車生產穩步恢復，國內需求持續擴大、外貿出口降幅有所收窄。1-6月，受出口大幅度下滑影響，自行車規模以上企業產量同比下降 25%；電動自行車規模以上企業產量同比增長 10%，電動自行車子行業繼續保持平穩增長。

經濟效益顯現回暖趨勢，行業利潤實現較快增長。自行車電動自行車行業規模以上企業營業收入同比下降 6%，全行業利潤同比增長 24%。

從宏觀數據上不難看出，全球貿易狀況處于低位，外需走弱，開拓和布局內銷市場是行業當下的重要工作之一。事實上，純電動兩輪車的發展已經凸顯諸多挑戰，包括激增給電網帶來巨大壓力、電動兩輪車充電慢、電池存在衰減、污染及火災安全隱患等。此外，冬天氣溫比較低，電動車的續航能力會變弱。

近年來，全球清潔能源的呼聲愈來愈烈。當前，在政策大力支持下，氫能行業高速發展，產業欣欣向榮，同樣各個方面也存在一些質疑的聲音，對氫能發展的前景、氫能應用的真實性與可靠性等內容持保留態度。

氫能兩輪車在續航、補能、綜合用能成本、安全性等方面優勢明顯，結合符合雙碳方針的氫能“輕量化”解決方案使其成為中短途出行領域的發展選擇。此外，隨著大眾共享出行意識不斷提升，以及共享助力車投放規模持續擴大，共享助力車的日常使用率將進一步提高。

在這個背景下，2023年，氫兩輪車發展“勢如破竹”，新老玩家齊聚，攀業氫能、永安行、氫航科技、安泰創明、協氫新能源、暗流科技等老玩家發力，在氫能領域經驗豐富的捷氫科技、厚普等新玩家入局，展開激烈競爭。

全球氫能認為，站在氫能應用風口上，如果氫能兩輪車能夠實現量產化規模效應，將成為兩輪車市場的有力角逐者。

當前，國內氫能產業發展正處在降本增效、技術創新以及協同推進的初期探索階段，氫能產業鏈上下游協同聯動效果還未完全顯現出來，同時氫兩輪車應用難題如何突破？氫兩輪車用固態儲氫技術進步空間在哪里？氫能應用何時能夠真正落地等問題逐步顯現。