固态氢燃料膏能为电动航空储氢吗？——POWERPASTE技术解读与航空适用性分析
德国一家研究机构已经在镁基固态储氢领域深耕了十多年。他们研发的是一种基于氢化镁的膏状物质，遇水就能释放氢气，可以替代压缩氢或液态氢。
弗劳恩霍夫材料力学研究所（Fraunhofer IFAM）认为，这种材料有望用于驱动无人机、为辅助动力单元供电，也可以为搜救设备提供能源。不过，把这项技术放到航空场景中细看，会发现它的定位其实相当明确——而这背后的原因，藏在一个容易被忽略的数字里。
POWERPASTE是什么，如何释放氢气
今年上半年，弗劳恩霍夫IFAM已经在汉诺威工业博览会上展示了这项名为POWERPASTE的技术，并称其为目前能量密度最高的储氢方案之一。
POWERPASTE的成分是氢化镁（MgH₂），加上一种盐类添加剂和一种酯，混合后形成一种可定量使用的膏状物。这种膏一接触水，就会发生水解反应，释放出氢气，其中约一半的氢气其实来自加入的水本身。反应唯一的副产物是氢氧化镁，没有毒性。释放出的氢气随后进入质子交换膜（PEM）燃料电池，转化为电能。
该研究所的技术资料显示，这种膏状物质的储氢量约占自身质量的9%到10%，能量密度为每公斤1.6千瓦时、每升1.9千瓦时——大约是同等锂离子电池的十倍。这种材料在室温和常压下都很稳定，只有超过约250摄氏度才会失去稳定性，因此运输和储存都不需要氢气那样的高压设施。
从实验室走向量产：起源于德累斯顿
POWERPASTE背后的技术早在2013年就获得了f-cell奖科学类的一等奖，此后在同样位于德累斯顿的弗劳恩霍夫储能与系统项目中心（ZESS）进入生产阶段。据该机构介绍，在2021年底，其初期年产能就设计为4吨。研究员马库斯·沃格特（Marcus Vogt）是这个项目早期阶段的公开代言人之一。
面向无人机和航空的应用
弗劳恩霍夫IFAM明确提出了POWERPASTE在航空领域的几个应用方向：为无人机提供主推进动力、为小型辅助动力单元（APU）供电、用于机舱相关应用，以及配备给搜救设备。
该研究所已经建造了两台使用这种膏状燃料的演示发电机：一台1000瓦固定式，技术成熟度（TRL）达6级；另一台300瓦便携式，专为无人机设计，TRL为5级。据介绍，更换燃料舱不需要工具，几秒钟即可完成；补水用普通自来水即可，不需要高压加氢站。
除航空外，该所还提到了电动滑板车、电动摩托车，以及用它弥补长途车辆电池续航不足的潜在用途。
与其他储氢方式的对比
传统压缩氢或液态氢需要高压加氢站，弗劳恩霍夫IFAM估算这类设施每座成本在100万到200万欧元之间；相比之下，POWERPASTE所需的基础设施成本仅为几万欧元。
这种基础设施成本上的巨大差距，加上能量密度优势，是该机构推广这项技术的核心理由——尤其适用于那些还没有建立氢能网络的场景，比如偏远地区的无人机作业。
铂道人观点
关键问题：9-10%的重量占比，对航空意味着什么
这个看似不错的数字（十倍于锂电池），如果拿来跟航空燃料或纯氢本身比较，差距就非常明显：
| 材料 | 比能量（千瓦时/公斤） |
|---|---|
| 纯氢气 | 约33 |
| 航空煤油 | 约12 |
| POWERPASTE | 1.6 |
POWERPASTE实际释放的能量，只相当于纯氢本身能量含量的不到5%。原因很直接：氢化镁（MgH₂）分子里，真正有用的是氢原子，但占大头重量的是镁。镁很重、氢很轻，从固态氢化物里"抠"出氢气，必须背负大量镁作为死重。
航空对重量的敏感度远高于地面交通工具：飞机每多背1公斤无效重量，都要用额外推力去克服，进而消耗更多能量，形成所谓"重量的重量"效应。因此航空储能系统通常要求整机比能量至少达到每公斤5-8千瓦时以上才具备实用价值——这也是液氢即便要承担低温储罐的重量代价，仍比金属氢化物更受青睐的原因。
POWERPASTE的1.6千瓦时/公斤，远未达到这个门槛。
结论：定位清晰，而非全能替代
这也正是弗劳恩霍夫IFAM解释，这款产品的应用场景锁定在无人机、辅助动力单元和搜救设备等辅助角色，而非飞机主推进系统的原因。这些场景对总重量不敏感，反而更看重加注简便、常温常压稳定、无需高压基础设施等操作层面的优势。
换句话说，POWERPASTE赢在便利性和安全性，而不是能量密度——这是金属氢化物类储氢材料的共性局限，并非这一款产品独有的问题。
就目前而言，其现有演示机型（300瓦和1000瓦）的功率，比商用飞机所需动力低了好几个数量级，短期内也无法与航空发动机制造商正在争取认证的大功率电动推进系统竞争。