近日，国家重点研发计划固态储氢开发项目率先在广东广州和云南昆明实现并网发电。这是我国首次利用光伏发电制成固态氢能并成功应用于电力系统，不仅解决“绿电”与“绿氢”转换难题，而且实现了常温状态下氢能存储。
据主持项目的南方电网科研人员解释，装置利用了储氢合金，工作原理是通过氢气与新型合金材料发生化学反应，从而吸引氢原子进入金属空隙，实现存储目的。如果将合金的环境温度升高，其间的氢气就会被释放出来，通过燃料电池转化为电能。
这是我国吸附储氢技术和储氢材料的一次大飞跃。
目前我国储氢设备依旧存在成本高的难题。民生证券近期所发布的报告《“氢”风阵阵，制储运全链多点开花》中对氢能储与运现状进行了市场和技术的详细研究。
储氢：技术升级能够拓宽未来降本空间
氢的储存主要有气态储氢、液态储氢和固体储氢三种方式。
1）气态储氢：技术成熟，是目前应用最广泛的方式，但单位体积储氢密度低、安全性较低。
2）低温液态储氢：具有储氢密度高等优势，但液氢装置一次性投资较大，液化过程中能耗较高，储存过程中有一定的蒸发损失，国内液氢已在航天工程中成功使用，但受制于设备和标准的缺失，且投资高，能耗大，目前仍有局限性。
3）固态储氢：具有储氢密度高、储氢压力低、安全性好、放氢纯度高等优势，其体积储氢密度高于液氢，但还需解决吸放氢温度偏高、循环性能较差等问题，且技术复杂、投资成本较高，目前尚鲜有规模化应用。
主要储氢方式和企业
以下是各类技术相关企业。
高压气态储氢：中国石油、中集安瑞科、科泰克、天海工业、中材科技、富瑞氢能、斯林达；
低温液态储氢：空气产品公司、普莱克斯、林德、航天101所、国富氢能、鸿达兴业、中集圣达、中科富海；
有机液态储氢：氢阳能源、HydrogeniousLOH、御氢科技、中车西安、武汉氢阳、日本千代田化工建设公司；
吸附储氢：厦门钨业、北京浩运金能、远建集团、澳大利亚科技生活公司 Lavo。
储氢设备技术壁垒较高，市场格局较为稳定。国内储氢瓶企业仅有国富氢能、中材科技、天海工业、奥扬科技、科泰克、中集氢能、斯林达7家企业。从储氢瓶市场占有率上看，储氢瓶市场中TOP5占据了80%左右的市场。2021年市场集中度96%，2022年市场集中度85%，市场集中度略有下滑但仍保持较高水平。
碳纤维复合材料占储氢成本76%，为储运环节降本的关键环节。高压气态储氢容器共有四类，为纯钢制金属瓶（Ⅰ型）、钢制内胆纤维缠绕瓶（Ⅱ型）、铝内胆纤维缠绕瓶（Ⅲ型）及塑料内胆纤维缠绕瓶（Ⅳ型）。压力为35Mpa的III型高压容器是市场上的主流储氢瓶，技术成熟可靠，70Mpa的IV型氢瓶凭借安全、高储氢密度、轻量化、低成本等显著优势，被国内外厂商广泛关注。35MPa高压储氢瓶中碳纤维复合材料成本2194美元，占比约76%，70MPa高压储氢瓶中碳纤维复合材料成本2721美元，占比约78%，碳纤维复合材料是储氢瓶制造的关键原材料，其成本和性能对储氢瓶的成本和使用性能影响重大。
储氢瓶百亿市场蓄势待发，未来放量在即。据高工氢电预计，2025年国内车载储氢瓶市场规模34亿元，到2030年国内车载储氢瓶市场规模为722亿元。IV型瓶取代III型瓶被大规模应用，短期储氢瓶市场规模增长迅速。
输氢：运输液态氢比运输气态氢更经济
运氢：气态储运是主流，未来液态储运在大规模、远距离运输上的经济性有望体现。
1）气态运输：分为长管拖车和管道输运，高压长管拖车是氢气近距离输运的重要方式，技术较为成熟，管道输运是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式，具有输氢量大、能耗小和成本低等优势，但建造管道投资较大。
2）液态运输：通常适用于距离较远、运输量较大的场合。在长距离环境下，采用液氢储运能够减少车辆运输频次，提高加氢站单站供应能力。日本、美国已将液氢罐车作为加氢站运氢的重要方式之一。
3）固态运输：将低压高密度固态储罐仅作为随车输氢容器使用，加热介质和装置固定放置于充氢和用氢现场，可以同步实现氢的快速充装及其高密度高安全输运，提高单车运氢量和运氢安全性。
高压气态储氢为主流，国内普遍采用20Mpa气态高压储氢与集束管车运输的方式，单车运氢约300-400kg，这种方式技术成熟、成本较低，近距离运输的经济性较高。但随着用氢规模扩大、运输距离增加，液氢槽车储运的竞争力随之提高。
液态储运的储氢密度约64kg/m³，单次载氢量可达7000kg，约是气氢长管拖车单车运量的20倍，极大地提高了运输效率，适合大批量、远距离运输。当前液态储运主要受限于氢气液化环节的初始投资和能耗较大，未来随着液化技术的发展和规模效应，液化环节的设备投资和能耗有望降低，大批量、远距离液态储运的成本优势显现，经济性有望进一步提高。
来源：民生证券
