福布斯：固态储氢选镁基还是钛基？

在能源转型的大背景下，氢能源作为一种清洁能源，其存储技术的发展至关重要。Mincatec Energy 是一家专注于固态储氢的初创企业，正凭借其独特的技术和创新解决方案，在氢能源领域崭露头角。

氢能要大发展：亟待合适的氢储运解决方案

氢能源之所以被视为能源转型的关键解决方案，在于其清洁属性。当氢用于燃料电池时，唯一的排放物只有水；即便用于加热发动机，排放的也仅是水和少量氮氧化物，几乎实现了零污染排放。而且，氢资源极为丰富，部分地区还发现了自然氢储量，如洛林盆地的白氢储量，这为氢能源的开发利用提供了广阔前景。作为一种能量载体，氢有望逐步替代化石燃料，在可再生能源领域发挥重要作用，助力重工业的脱碳进程。然而，氢能源在运输和存储方面面临着严峻挑战，亟待合适的解决方案来克服。

Mincatec Energy 的诞生与发展

Mincatec Energy 的起源要追溯到约 12 年前成立的工程公司 Mincatec，该公司起初专注于航空和汽车燃烧发动机的开发。其研发部门对未来能源载体展开探索，最终将目光锁定在氢能源上。

考虑到自身规模，公司决定聚焦氢能源存储这一特定领域，因为当时该领域研究较少，尤其是在能源效率方面。从 2016 年开始相关研究工作，到 2020 年 Mincatec Energy 正式成立，这家工业公司专注于以金属氢化物固体形式的氢储存库的开发、生产和销售。

公司运营遵循（ISO9100、ISO 9001 和 ISO 14001）标准，荣获了 Solar Impulse 的 “第一工厂” 冠军称号，还被纳入 H40 指数和法国技术网络，在企业社会责任方面也获得了 Ecovadis 铜牌。

氢存储的挑战与 Mincatec Energy 的解决方案

氢作为最小的天然分子，体积密度低，处理和运输时需要特殊防护。传统的压缩氢气存储方式能耗大，需要昂贵的压缩机，且存储时需配备高级安全系统来应对高压；而低温液化存储则需将氢冷却至 - 253°C，耗能巨大且投资成本高昂。

Mincatec Energy 的创新之处在于利用能 “捕获” 氢的金属粉。氢与这种金属粉接触后会形成结晶固体 —— 金属氢化物，从而被安全 “监禁”。这种固体存储方式无需压缩或液化氢，保证了能源效率，而且其设计的铝金属外壳储罐 100% 可回收，符合循环经济理念。

固体氢存储的优势

能量良性利用：在解吸过程（释放氢）中，会产生冷量，这种冷量可被重复利用。利用氢在解吸过程中的吸热反应产生的冷，与其他需要冷量的系统结合，能降低总体能源消耗。

具有竞争力：虽然固体存储比天然气或液体溶液重，但比化学电池轻，在众多领域具有应用潜力，如海上、陆地移动性（越野或操控机）、铁路或工业用途等，不过因其重量因素，固态储氢不太适合航空部门。

安全性高且高效：固体氢存储具有更高的安全性，无需压缩或冷却，具备模块化特点，能提供灵活且高效的解决方案。

Mincatec Energy 认为基于钛的固态储氢方案更有优势

Mincatec Energy 认为，采用的氢化物（基于钛）与其他氢化物相比优势明显。

例如，镁制成的氢化物工作温度需高达约 300°C，从工业角度来看操作复杂；基于 A 型合金的氢化物工作温度在 50°C - 60°C 之间，还需要初始热源。而该公司开发的氢化物在室温下即可工作。此外，其储存罐被标记为非 ATEX，不会定义爆炸性气氛区域，不会随时间泄漏或出现容量损失，模块化设计便于根据工业需求灵活集成。

市场应用领域

工业部门：玻璃工厂、水泥工厂、农业化学或食品等工业部门目前已在使用氢，但大部分氢来自碳源，目标是切换到可再生能源产生的脱碳氢。由于可再生能源发电具有间歇性，需要缓冲区存储来平衡生产与消费的差异。该公司产品的储层凭借高安全性和能源效率，可集成到工业链中稳定脱碳氢的供应。而且其储罐不属于 ATEX 区域，可在室内使用，为零或减少碳足迹建筑开辟了道路。

氢输送领域：当前长管拖车输送氢存在需要加氢次数多和高压运行限制效率的问题，而固态储氢技术无需重新压缩，简化了氢的供应流程，提供了更有效的解决方案。

移动性部门：河流、海事、陆地和铁路等移动性领域是固态储氢技术的有前途应用地区。目前在越野和河道方面已有多个项目在进行，鉴于可持续能源解决方案需求的增长，铁路部门也成为其战略应用方向之一。

氢能源及存储技术推广的阻碍与应对

尽管氢能源前景广阔，但全面采用仍面临诸多阻碍。首先是转型成本高，脱碳过程需要行业大量投资；其次，固态储氢技术不为公众熟知，且缺乏相关特定法规，影响其市场推广。为克服这些障碍，需要让公共和私人参与者充分认识到固体存储在安全性和能源效率方面的优势，完善立法框架，并持续推动创新。

公司未来规划

自成立以来，Mincatec Energy 主要通过股权融资，在技术成熟阶段再进行资金募集，这使得其技术达到工业成熟度，并实施了第一条生产线。

公司制定了针对 EMEA（欧洲、中东和非洲）和 Apac（亚太地区）的商业策略，其中亚太地区占全球氢存储市场的 45%。公司在 Belfort 建设工厂，融合再工业化和能源过渡。计划在 2025 年第二季度将技术推向市场，以满足不断增长的氢能源需求。

当然，在氢能源领域，像 Mincatec Energy 这样的小公司很多，他们具备技术研发及创新能力，但在获取创新资金方面困难重重。

福布斯认为，为了推动创新，需要相关国家推出更适合氢能发展的法规以促进新技术发展，同时鼓励对各种解决方案的投资。再不行动，法国和欧洲将落后于世界其他地区。（信息来源：福布斯）

相比法国初创企业，中国有固态储氢业务的企业可谓阵容强大，以下是一些典型代表：

1）上市公司类

安泰科技

新材料龙头企业，其参股企业安泰创明是近室温固态储氢材料技术的国家队和创新引领者。安泰创明已开发完成拥有自主知识产权的固态储氢作为氢源的百瓦级氢燃料电池发电系统，成功应用于氢能两轮车，并开展特定区域场景示范工程。

雄韬股份

在氢能源领域布局广泛，涉及储能+氢能源+锂电池等领域。公司在燃料电池等领域有深厚技术积累，同时也积极推动固态储氢技术在相关产品中的应用。

厚普股份

国内氢能加注应用领域的领军企业。在固态储氢方面，厚普股份已初步形成固态储氢相关科技创新专利技术和多种固态储氢系统产品，包括移动式金属氢化物储氢瓶、车载储供氢 / 充装系统、模块化储氢装置等，其固态储氢技术已成功应用于我国首个固态储氢发电并网项目。

科力远

在电池及储能领域有长期的技术研发和产业布局，作为固态储氢概念的上市公司，通过参与相关项目和技术研发，在固态储氢技术与电池系统的结合等方面有一定的技术积累和市场拓展。

2）专精特新类

中科轩达

专业从事储氢材料的科技企业，定位为 “先进新型储氢材料产品供应商和固态储氢技术解决方案提供商”。公司建设了完备的高性能储氢材料研发、生产和销售体系，研发生产了多种类型高容量固态储氢合金产品，还研发了氢气 “制、充、储、运、加、用” 低压一体化技术解决方案，应用场景广泛。

氢启能源

成立仅一年多便在制氢、固态储氢等领域实现产品应用。在固态储氢领域，团队开发了一系列金属储氢材料，覆盖低温到室温不同场景，并打通了从材料开发、规模化制备、氢储能装置设计与制造到系统装置集成与控制的全流程关键工艺技术，可满足多种应用场景的供氢需求。

3技术创新类

山东海化

在固态储氢技术领域取得了新突破，公开了名为 “一种固态储氢装置及其制造方法” 的专利信息，其新型固态储氢装置采用创新合金粉体，由激光选区熔化工艺一体成型，有望将固态储氢材料的储氢量提升超过 15%，提高了储氢材料的存储量，降低了氢泄漏风险。

云海金属（宝武镁业）

镁行业一体化龙头企业，拥有完整的镁产业链，是唯一正牌的镁基固态储氢概念股。公司与氢枫（中国）签订了镁基固态储氢战略合作协议，还与宝钢金属和重庆大学签署了镁基固态储氢材料产品研发及中试的协议，积极推进镁基固态储氢规模化生产。

当然，还有几家固态储氢的领军企业少不了。

氢枫能源

上海氢枫能源技术有限公司成立于 2016 年 5 月，业务涵盖氢气制取、镁基固态储运氢、加氢站建设及运营、氢燃料电池车辆运营等。

技术与产品镁基固态储氢产品：其产品额定储氢量为 1t，是高压储运的 2-3 倍，质量储氢密度为 6.4wt%，体积储氢密度为 110kg/m³，最大充氢速度 108kg/h，最大放氢速度 96kg/h，充放时长约为 10h，循环充放氢寿命超 3000 次。

加氢站业务：2017 年，成为国内首批 500kg 加氢站建设企业之一，截至 2024 年 9 月，参与建设加氢站 100 余座，可提供日加氢能力 80-6400kg 不等的加氢站方案。

专利成果：2024 年，成功获得多项固态储氢专利，还拥有固态储氢技术开发与应用中心，涵盖基础实验室与应用实验室两大核心板块。

市场布局：业务已扩展至东南亚、日本、澳大利亚和美国，2024 年 11 月 18 日，全球首台吨级镁基固态储氢系统顺利出海。

宝武镁业（前身为云海金属）

2023 年 4 月，宝武镁业与重庆大学、宝钢金属 3 方共同签署镁基储氢材料项目技术开发协议，通过实验室材料研发工作以及百公斤级以上储氢材料的中试生产和压块成型等环节，形成中温高密度低成本的镁基固态储氢材料产品的工艺技术和规范。

2024 年 1 月，宝武镁业与氢枫（中国）签订战略合作协议，双方将在镁合金储氢性能优化、镁丸安全加工、镁合金材料回收以及镁基固态储氢应用等方面展开合作。

宝武镁业一直致力于优化合金成分组成，调整生产工艺，创新产品形式，并对不同形式的产品进行性能测试，为批量生产做准备。

其镁储氢中试生产线设备已逐步安装到位，原定 2024 年底前开始试产。

2024 年，宝武镁业与国内 40 余位固态储氢专家共同起草的《低压固态储氢技术要求》标准在《全国团体标准信息平台》发布，助力氢能产业细分赛道有标可依。

富德金煜

2025年1月10日，富德金煜全球规模最大的百吨级氢化镁生产线成功开车，标志着中国氢能储运技术及关键材料制备取得重大突破。

该条生产线位于陕西省榆林市，由富德金煜与榆林洁净能源创新研究院联合共建，总投资5000万，占地面积1416平方米，是目前全球范围内产能最大的一条镁基固态储氢材料生产线，氢化镁的年产量可达100吨。该产线于2024年12月27日启动试车，2025年1月10日成功产出首批合格产品，能够连续稳定制备出释氢量˃7wt%的高性能氢化镁材料。

铂道认为，钛基固态和镁基固态储氢技术各有优劣，难以简单判断谁最终会胜出。

1）性能方面

储氢密度

镁基固态：理论储氢容量可达 7.6 wt%，体积储氢密度 110kg/m³，是气态氢的 1000 倍、液态氢的 1.5 倍，在不考虑储罐等额外因素时具有显著优势。

钛基固态：以 TiFe 合金等为代表的钛基储氢合金质量储氢密度在 1.2wt% 至 2.6wt% 不等，体积储氢密度相对镁基较低。

吸放氢条件

镁基固态：吸放氢温度较高，通常需要 300℃左右，这对设备的耐热性等要求较高，且在实际应用中会增加能耗和成本。随着国内研究深入，这个吸放氢温度在逐渐降低。

钛基固态：一般可在室温下进行充放氢，相比之下条件更为温和，不需要额外的加热或冷却设备，操作更便捷。

循环稳定性

镁基固态：在吸放氢循环中，MgH₂/Mg 颗粒容易团聚和长大，导致循环稳定性较差，影响长期使用性能。

钛基固态：具有良好的吸放氢性能和循环稳定性，能够在多次充放氢过程中保持相对稳定的储氢量和性能。

2）成本方面

材料成本

镁基固态：镁资源丰富，中国含镁白云石储量丰富，已探明储量 40 亿吨以上，原料成本相对较低。目前国内某镁基储氢材料中试线报价约 10 万元 / 吨，对应储氢的材料成本 1400 元 /kg 氢左右。随着规模化产线投产，还有降本空间。

钛基固态：钛资源也较为丰富，但钛基储氢合金的制备工艺等因素使得其材料成本相对较高，国内 TiFe 等钛系储氢的材料成本约 6000 至 8000 元 /kg 氢左右。

系统成本

镁基固态：由于需要高温条件进行吸放氢，配套的加热等设备会增加系统成本，且高温操作可能带来更高的能耗成本。

钛基固态：常温下工作的特点使其在系统配套方面相对简单，无需复杂的加热或冷却系统，可降低一定的系统成本。

应用场景方面

镁基固态：适合长距离、大规模的氢气运输场景，如氢枫（中国）发布的业内首台吨级镁基固态储运氢车，可储存 1 吨氢气，能适应铁路、公路、水路等多种运输方式。在固定式储氢领域，如大型的氢储能电站等也有一定优势，可利用其高储氢密度实现大量氢气的存储。

钛基固态：在燃料电池轻型应用，如两轮车、观光车等方面具有优势，其室温充放氢的特点可满足这些场景对快速充放氢和便捷性的要求。也适用于一些对安全性要求较高、空间有限的场所，如港区、地铁施工、矿区、仓库等中的工程车辆。

综上所述，钛基固态和镁基固态，各具优势，未来谁能胜出，取决于市场对不同应用场景的需求以及技术的发展和突破。

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