当前储运成本约占氢能终端成本的30%～40%，成为制约氢能经济性的关键因素
高压气态储氢技术仍需升级以提升经济性，液态储氢技术有待突破以验证可靠性，固态储氢技术则需加速从实验室走向产业化
积极推进与周边省区的跨区域合作，通过基础设施互联互通、政策标准协同互认、市场体系共建共享，实现氢能资源的优化配置
文 |《瞭望》新闻周刊记者 安路蒙
氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源载体，在全球能源结构低碳转型背景下正发挥着日益重要的作用。
内蒙古自治区凭借丰富的可再生能源资源和得天独厚的区位优势，成为我国氢能产业发展的高地。近年来，内蒙古深入实施科技“突围”工程，先后出台系列政策文件，全链条攻坚打造全国绿氢示范高地，初步构建了覆盖“制、储、运、加、用”五大环节的全产业链布局。
作为连接制氢与用氢的关键环节，氢能储运的技术瓶颈和成本难题，成为制约产业规模化发展的一大挑战。
氢能储运主要包括三种技术路线，分别是高压气态储氢、低温液态储氢和固态材料储氢。高压气态储氢技术相对成熟，已进入商业化应用阶段，但在储氢密度和运输成本方面存在局限；液态储氢具有高密度优势，但能耗高、技术门槛高；固态储氢以其高安全性和高密度特性，被视为未来的颠覆性技术，目前仍处于研发示范阶段。
当前储运成本约占氢能终端成本的30%～40%，成为制约氢能经济性的关键因素。
近年来，内蒙古积极探索构建“气—液—固”多形态储运体系，推动不同技术路线的优势互补与协同发展，着力破解产业发展瓶颈，助力氢能产业高质量发展。
位于内蒙古包头市的国家稀土功能材料创新中心研发的全国首台套固态储氢系统示范装置 受访者供图多条输氢管道加快建设
在包头市达尔罕茂明安联合旗草原深处，20万千瓦风光基地发出的绿电，通过输电线路直达15公里外的内蒙古华电氢能科技有限公司的制氢车间。电解槽内，含有电解质的水溶液在电流下发生化学反应，经提纯、吸附、干燥等工序，制取出纯度达99.999%的绿氢。
生产出来的绿氢卖给谁？答案是，同一园区内的下游工厂。去年11月，由该公司实施的工业天然气掺烧绿氢示范项目点火成功，同一园区内的内蒙古金鄂博氟化工有限责任公司的工业锅炉用上了掺有20%绿氢的天然气。
“把绿氢掺到天然气中，用于无水氢氟酸工业生产，不仅提升了燃烧和传热效率，还降低了二氧化碳、一氧化碳等排放。”内蒙古华电氢能科技有限公司执行董事王新宇说。
这是内蒙古制氢项目快速发展的缩影。内蒙古自治区能源局有关负责人介绍，截至目前，内蒙古已建成7个风光制氢一体化项目，制氢规模6万吨/年，居全国领先地位。
随着制氢规模的快速增长，如何高效、经济地将氢气从生产基地运输到使用终端，成为现实问题。高压气态储氢是目前最为成熟、应用最广泛的储运技术，该技术通过将氢气压缩至高压状态（通常为20～50MPa）进行存储和运输，主要采用长管拖车作为运输工具，在早期氢能市场的形成与发展中扮演着重要角色。
不过，内蒙古地域辽阔、氢能资源与市场分布不均衡。据行业数据显示，采用20MPa高压长管拖车运氢，当运输距离超过200公里时，运输成本将占氢气总成本的50%以上，经济性大幅降低。
结合长距离管道输送技术，构建“高压拖车+输氢管道”的混合储运模式，成为内蒙古的现实选择。
内蒙古出台绿氢管道省级规划，创新构建“一干双环四出口”管网架构。其中，达尔罕茂明安联合旗至包头市区绿氢管道已开工建设，赤峰市敖汉至元宝山绿氢管道和乌兰察布市至京津冀地区输氢管道内蒙古段已批复，年内将相继开工。
眼下，包头市正加速推进达茂旗至市区195公里纯氢长输管道建设。“项目计划年底实现主体完工，建成后将大幅降低下游企业用氢成本，为绿氢规模化应用扫清障碍。”包头市发展和改革委员会党组书记、主任石钟琴说。
液态储运的前沿探索
液态储氢是通过将氢气冷却至-253℃以下的超低温环境，使其转化为液体状态后进行储存和运输的技术路线。这种方式的最大优势在于，其储氢密度达到70g/L以上，是20MPa高压气态储氢的6倍以上，适合长距离、大规模氢能运输。
然而，液态储氢也面临着技术和经济挑战。氢气液化过程需要消耗大量能源，理论上液化1公斤氢气需耗电12～15kWh，占氢气自身能量的30%左右，成本居高不下。同时，液氢储存容器需要具备优异的绝热性能，以防止液氢沸腾蒸发损失，这对材料选择和容器设计提出极高要求。
实现液氢技术规模化应用路线，建立以液氢为储运介质的新能源电氢体系为突破方向。“这一体系是将风电、光伏绿电与液氢储运相结合，可有效规避风光发电周期性和氢液化能耗高的问题。”航天氢能科技有限公司副总经理兼总工程师安刚说，在风光发电条件好、电价较低的地区，采用液氢储运技术，将可再生能源制取的氢气转换为液氢后，运输至氢气需求量大、电价较高的地区。
《中国氢能技术发展路线图研究》预测，到2030年我国将开发完成液态储氢技术，到2035年实现多元化储氢产业链技术的自主可控。
内蒙古作为国家重要能源基地，地域辽阔、资源禀赋优越，在液态储氢技术发展方面具备天然优势，可提前布局液态储氢技术研发与示范。特别是在大规模氢气液化装置、高效绝热材料、液氢储运容器等关键领域开展攻关。
技术突破后，内蒙古可将西部风光资源富集区生产的绿氢高效运输至东部市场需求旺盛的地区，甚至为未来出口至国际市场的液氢贸易奠定基础。值得注意的是，内蒙古已在部分地区布局电解水制氢、输运装备研发制造和测试基地，为液态储氢技术的发展提供良好基础。
以今年上半年签约的包头市达茂旗30吨液氢工厂为例，该项目计划投资约3亿元，建成后将实现日产30吨、年产1万吨液氢产能，覆盖液化、储氢、充装全流程，国富氢能将主导液氢核心装备研发与交付。
江苏国富氢能技术装备股份有限公司董事长邬品芳说，该项目基于国富氢能国家级示范项目（10TPD氢液化工厂）的技术积累，通过产业化升级实现国内首套30TPD液氢工厂的自主研发，产品将面向日本、韩国等国际市场及中国香港地区，同时为国内氢能高速公路网络建设提供保障，打造液氢规模化应用的行业标杆。
固态储运的颠覆性潜力
固态储氢作为一项前沿技术，以其高安全性、高体积储氢密度和低能耗特点，被视为氢能储运领域的颠覆性技术方向。该技术基于金属氢化物、碳材料等固体材料与氢气发生物理/化学反应，将氢原子储存于材料晶格内部，形成固态氢化物。
业内认为，相较于高压气态和液态储氢，固态储氢具有常温低压操作、无需绝热保温、长期储存无蒸发损失等优势，同时有效避免氢气泄漏、脆化等安全风险，在分布式储能、移动式电源等领域展现出独特应用价值。
内蒙古积极布局相关研发与示范项目。2025年7月，自治区科技“突围”工程氢能专项——“绿氢的固态法储运及应用技术攻关与示范”项目在乌海市正式启动。
该项目由内蒙古毅镤新能源科技有限公司牵头，联合上海交通大学、内蒙古工业大学等6家单位协同攻关，围绕运氢技术效率低、成本高、安全性差等问题，以“镁基固态储氢材料开发—材料低成本规模化生产—基于氢热耦合的吨级储运氢系统开发—储运氢装备在氢冶金中的示范应用”为研究思路，旨在开发具有我国资源特色的、高体积密度的镁基固态储氢材料及其规模化生产技术。
项目启动仅数月，团队已在关键材料与工艺上实现三项突破：一是融合前沿计算材料学与实验验证，筛选出优势镁基合金成分体系，实现高储氢密度与低成本的兼顾；二是通过对Ti（钛）和Ni（镍）等催化剂的精准设计与调控，确定可显著提升充放氢速度的低成本催化剂配方，攻克高效催化技术；三是初步设计出“感应熔炼—热处理—机械破碎—气流磨制粉—压片”的完整工艺流程，打通工业化工艺路径，加快实现关键材料的规模化、稳定化生产。
该项目牵头单位表示，这些突破标志着绿氢固态储运技术向低成本、高安全性目标迈出关键一步，未来将在氢冶金等场景开展示范，为全国氢能产业提供“内蒙古方案”。
除了重点项目研发外，固态储氢技术正走进日常生活。位于包头市的北方稀土冶炼分公司（华美公司），员工们骑着氢能电动两轮车，驶入低压固态加氢示范站，几分钟内，车辆搭载的固态储氢瓶便补足能源。
这一成果，得益于北方稀土贮氢公司在稀土固态储氢材料研发上的突破。这种特殊材料能够在低压条件下高效、安全地吸放氢气，是整个低压固态储氢技术的根基。北方稀土早在多年前就布局该领域，持续推动材料研发与产业化应用，2023年下线全国首台套固态储氢系统示范装置。
多形态协同之路
在氢能产业储运环节，构建“气—液—固”多形态储运体系，是一项复杂的系统工程，也能推进氢能产业高质量发展。
多位专家表示，当前高压气态储氢技术仍需升级以提升经济性，液态储氢技术有待突破以验证可靠性，固态储氢技术则需加速从实验室走向产业化。这三条技术路线并非简单的替代关系，而是互补协同的共生关系。
一方面，应根据氢能供应链的不同环节和终端应用的多样化需求，科学配置储运技术。
高压气态储运应聚焦于短距离、小规模的氢能配送网络，特别是城市内部的交通、市政服务车辆等应用场景；液态储运重点服务长距离、大规模的跨区域氢能调配，连接能源基地与消费市场；固态储运则着眼于分布式储能、高安全性需求场景以及在氢冶金等特定工业领域的示范应用。
另一方面，氢能储运体系建设还要放在全国氢能发展大局中统筹规划。
业内人士表示，应积极推进与周边省区的跨区域合作，通过基础设施互联互通、政策标准协同互认、市场体系共建共享，实现氢能资源的优化配置。特别是与北京、河北、辽宁等氢能消费大省（市）展开合作，可重点开展高压管道输氢、液氢运输等联合示范项目。■
来源：新华社
