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在充电时代，谁能想到一辆装有两个微型氢罐的电动自行车能行驶120公里?你不用担心氢会耗尽。你可以在街上的便利店把它换掉。即使氢气罐坏了，也没有危险。坦克里装满了合金粉末。
这不是科幻小说里的场景。在2021年第20届中国北方国际自行车和电动汽车展览会上，展出了两辆使用氢能作为发电系统的原型车。
近年来，我国发展了以固体储氢为能源的卡车、冷藏车、客车和备用电源。其中一些虽然还处于实验阶段，但已经引起了人们对氢气世界的极大兴趣。
固态储氢改变了氢的高密度储存和安全应用两个问题。如何实现呢?一旦解决了氢的储存和运输问题，氢能将在哪里发挥作用?
储存和运输问题影响氢的利用
化学元素氢(H)位于元素周期表的首位，是所有原子中最小的。
但这种无色无味的生物是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素构成了太阳质量的84%和宇宙质量的75%。
当前，中国面临能源安全和碳排放两大挑战。在碳中和和碳峰值目标下，有必要对当前过度依赖化石能源的能源结构进行调整，将氢能纳入整个能源体系有利于改善我国高碳能源结构，保障能源安全。
但是，在发现氢可以燃烧200多年后，高效利用氢能的进展仍然缓慢。
目前，氢的储存和运输主要有三种方式:气态、液态和固态。
气态储氢很常见，可分为低压储氢和高压储氢。在过去，街头卖气球的小贩会携带一个大钢瓶，叫做低压储氢罐。高压储氢气体最高压力可达70 mpa，我国常用的高压储氢压力也可达35 mpa，对压力容器要求很高。目前高压储氢罐采用碳纤维材料，成本很高，压缩消耗大量能量。
氢在一定的低温下以液态存在。因此，氢气可以被压缩和冷却，用于液体存储。在常温常压下，液态氢的密度是气态氢的845倍，但在低温下以液态储存氢气并不经济。氢液化需要大量的冷却能量，并需要使用特殊的低温容器，目前只在有限的存储空间中使用，如火箭发动机。
与化石能源、电力等其他非化石能源相比，氢能一直处于尴尬的地位，因为它没有得到妥善的储存和运输。因此，开发新型高效储氢材料和安全的储氢技术对氢能的开发利用具有重要意义。
含镁固态储氢系统成本接近锂电池
固体储氢材料需要储氢材料，金属合金是主要的储氢材料。储氢合金一般由两部分组成，一部分是吸氢元素或与氢有较强亲和力的元素，控制储氢量，是储氢合金的关键元素，主要包括钛、镁等。另一部分是吸氢少或不吸氢的元素，常见的有铁、镍等。
这些合金在低温下与氢发生生物化学反应，氢在表面分解成氢原子。该合金具有大量的微小晶格，其中氢原子扩散到空隙中，形成氢化物。
通过对储氢材料加热，也很容易“释放”氢。
近年来，世界各地成熟的储氢材料已被应用于热电联供、储能、车载燃料电池氢源系统等多个领域。一家德国公司甚至在燃料电池潜艇上使用了固体氢储存系统。
氢气变身“固态油箱”或改变未来能源格局
在未来，储运问题将得到解决。氢能的应用不仅限于燃料电池汽车，还包括氢能发电、工业和建筑应用。可作为建筑热电联产的电源、微电网的可靠电源、移动基站的后备电源，并可与数字技术相结合。以固体氢储存为氢源的氢燃料电池动力系统，将在无人驾驶汽车、军人、深海装备等领域发挥重要作用。
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