行业背景

全球能源结构向绿色低碳转型，氢能作为清洁二次能源载体的地位凸显，而储运环节的安全性、密度与成本问题成为氢能规模化应用的核心瓶颈。高压气态储氢虽成熟但存在安全与密度短板，低温液态储氢能耗与成本偏高，固态储氢凭借低压安全、高体积储氢密度的本征优势，成为弥补传统储运技术缺陷、适配绿氢长时储能、交通轻量化供氢等场景的重要技术路线。政策层面，各国将固态储氢纳入氢能发展重点目录，推动技术标准化与产业化进程，加速其从示范走向商用。

发展历史

• 基础探索期（20 世纪 50—80 年代）：聚焦金属氢化物材料研发，先后发现锆基、镁基、钛铁、稀土系等储氢合金，验证固态储氢的可行性，奠定材料科学基础，主要用于实验室研究与少量特殊场景探索。

• 技术积累期（20 世纪 90 年代 —21 世纪初）：碳基、MOFs 等多孔材料与配位氢化物进入研发视野，储氢材料从单一金属合金向多元体系拓展；镍氢电池的商业化推动储氢材料量产能力提升，同时固态储氢开始在潜艇等特种领域实现小规模应用。

• 示范推广期（2010 年后）：技术重心转向系统集成与场景适配，热管理、模块化设计等关键技术逐步突破，示范项目覆盖交通、能源电力、分布式供能等领域，行业从材料研发向工程化、装备化方向发展。

行业现状

• 材料体系：金属氢化物（镁基、钛铁/ 稀土系等）为当前主流，通过纳米化、催化改性与复合化设计优化性能；碳基、MOFs 等多孔材料聚焦提升实际工况适配性，各类材料均以平衡储氢密度、反应温度与循环寿命为核心目标。

• 系统集成：热管理成为优化重点，通过换热结构改进与余热回收提升效率；设备向模块化、标准化与轻量化发展，适配不同场景的快速部署与维护需求，同时与电解槽、燃料电池等设备形成协同控制体系。

• 产业与竞争：产业链上下游协同加深，上游材料国产化与规模化生产加速，中游头部企业推进垂直整合，下游从示范项目向批量采购过渡；中国在镁基、钛基储氢技术及专利布局上处于全球第一梯队，国际竞争聚焦技术与产业链壁垒构建。

• 标准与安全：安全防护贯穿设备全生命周期，行业正加快构建材料测试、安全评估、系统运行等环节的统一标准，为跨区域推广与规模化应用消除技术障碍。

储氢材料多元改性与复合化并行

各类储氢材料均以平衡性能、温度与寿命为核心目标。镁基合金通过纳米化与催化改性，降低放氢温度并提升反应动力学，同时减少对稀缺元素的依赖，兼顾储氢密度与经济性；钛铁 / 稀土系材料聚焦配方优化，在保持常温适配性的同时，提升循环稳定性并降低核心材料占比；配位氢化物通过复合化设计抑制副反应，改善可逆性与循环寿命；碳基、MOFs 等多孔材料则着重提升储氢容量与实际工况适配性，探索规模化应用路径。材料研发从单一体系优化转向多相复合，通过不同材料优势互补，实现储氢性能与使用条件的综合平衡。

系统集成热管理与结构设计革新

系统层面的创新集中于解决吸放氢效率与适配性问题。热管理成为核心优化方向，通过改进换热结构、回收工业或燃料电池余热等方式，提升换热效率并降低能耗，缩短吸放氢响应时间；设备结构向模块化、标准化发展，统一接口设计，适配车载快换、固定式储能等不同场景的快速部署与维护需求；同时，轻量化设计贯穿壳体、连接件等环节，在保证结构强度的基础上减少整体重量，拓展在交通、特种应用中的适配范围。

智能化与协同化融合加深

固态储氢设备正与数字化技术深度融合，通过AI算法实时监控并调控设备的热场、流场状态，实现吸放氢过程的精准控制，同时基于数据积累实现预测性维护，降低故障风险与运维成本。此外，储氢设备不再作为孤立部件，而是与电解水制氢装置、燃料电池等上下游设备形成协同控制体系，优化能源流转效率，提升整体系统的稳定性与能效水平，推动“制-储 用”一体化闭环发展。

成本控制与产业链协同

成本下行路径聚焦材料、制造与模式三个维度。材料端通过国产化替代、工艺优化降低核心原材料成本，推动关键配方与生产工艺自主化；制造端依托模块化批量生产提升效率，减少单位成本；同时，产业链上下游协同加深，上游材料企业与中游设备厂商联动，形成定制化供应体系，下游客户参与前期研发，促进产品快速适配实际需求，加速技术落地与规模化应用。

安全与标准规范体系逐步完善

安全设计贯穿设备全生命周期，从材料稳定性测试到壳体耐压、密封性能提升，再到运行过程中的实时监测，构建多层次安全防护体系。行业标准建设同步推进，涵盖储氢材料性能测试、设备安全评估、系统集成规范及梯次利用等环节，逐步形成统一的检测与认证体系，为跨区域推广与规模化应用消除技术壁垒。