院士提出氢能应用中国模式
在 2025 集成电路(无锡)创新发展大会期间,中国工程院丁文江院士接受 21 世纪经济报道专访,提出“镁基固态储氢 + 半导体”氢能应用中国模式。
铂道根据丁文江院士观点,做出解读。
丁文江院士提出的“镁基固态储氢 + 半导体”氢能应用模式,是一套围绕“打破半导体供氢垄断、构建自主可控氢能体系”形成的系统性解决方案,其核心逻辑可从“产业痛点—技术适配—模式价值”三方面拆解:
半导体供氢核心痛点
半导体产业是“氢依赖型”高端制造领域,从晶圆加工到成品生产的全流程均需氢气参与,但长期面临瓶颈。
供给端存在垄断风险。全球半导体用氢基本被德国林德集团、法国液化空气集团等跨国企业掌控,中国半导体产业的供氢环节存在“卡脖子”隐患,产业链安全缺乏保障。
纯度极致要求。随着制程升级,氢纯度标准呈指数级提升——28 纳米制程需 99.99999%(7 个 9)纯度,14/7 纳米需 99.999999%(8 个 9),台积电研发的 2~3 纳米制程更需 99.9999999%(9 个 9)纯度,传统储氢技术难以稳定满足这一要求。
这两大痛点,正是中国企业要解决的核心问题。
镁基固态储氢技术可解半导体供氢需求
丁院士认为,镁基固态储氢技术,可针对半导体供氢场景的“定制化解决方案”,其优势集中体现在“纯度、密度、安全性”三大关键维度:
高纯氢。技术自带“提纯属性”,只要储运环节的泵、管道、阀保持洁净,即便镁基材料中含少量氮氧化物,释放的氢气仍能达到半导体所需的超高纯度,从技术根源上解决了“纯度不达标”的核心难题。
高储氢密度。1 立方米镁基固态材料可储氢 110 公斤,高于液态氢(70 公斤/立方米)和气态氢(14.4 公斤/立方米),同等储运空间下,能为半导体工厂提供更多氢气,降低单位供氢的运输频次与成本。
安全与便捷性。突破传统储氢对高压容器(规避爆炸风险)的依赖,也无需液态储氢的零下 253℃极低温系统(减少能耗与设备复杂度),可在常温常压下实现储运,适配半导体工厂的稳定供氢需求。
国产技术 + 资源 + 自主可控的协同
丁院士强调的“中国模式”,并非仅停留在技术应用层面,而是依托中国本土产业链优势形成供氢体系:
资源禀赋支撑。中国陆地镁资源储量占全球 50% 以上,为镁基固态储氢材料的规模化生产提供了“源头保障”,规避“资源卡脖子”,这是欧美等镁资源匮乏国家做不到的核心优势。
成本优势落地。技术已实现产业化验证,全球首辆吨级镁基固态储运氢车的储氢量是传统气态拖车的 4 倍。对于半导体这类“用氢大户”,成本下降直接提升了模式的商业化可行性,有机会打破跨国企业“高价供氢”的垄断基础。
产业链自主可控。从镁资源开采、镁基材料制备,到储氢设备制造、供氢系统搭建,全链条均可实现国内自主配套,彻底摆脱对国外供氢技术与设备的依赖,为国内半导体产业构建“安全供氢护城河”。
在铂道看来,镁基固态储氢有机会成为半导体集成芯片制造的“好搭子”,进一步拓展氢能应用。
