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氫能，正在爆發前所未有的產業機遇。
資本正瘋狂入局，據不完全統計，2023年前4月，氫能企業已完成14起融資，累計融資金額超過21億元，涵蓋氫能產業鏈上中下游環節。
然而，氫能在真正坐實“21世紀終極能源”之前，還有一個關鍵環節待打通。
2大萬億市場，缺少一個關鍵環節
從氫能產業鏈來看，上游為制氫，市場規模萬億級別；中游為儲運環節，市場規模預計在200億元；下游為加氫及氫的綜合應用，涉及到加氫站建設及設備，以及交通、工業、建筑等領域的應用，市場規模同樣高達萬億。
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從技術上說，儲運仍然是氫能全產業鏈的薄弱環節，它決定了氫能能否輸送到下游應用端，成為制約氫能產業發展的關鍵一環。
前瞻產業研究院院長徐文強認為，“氫氣固有的物理化學性質給大規模存儲和運輸帶來諸多困難和挑戰。氫氣的單位體積能量密度極低且液化極其困難，而且容易引發燃燒和爆炸，導致儲運成本高。因此，氫能儲運技術突破在于提高儲氫密度和安全性，以及降低運輸成本。”
而目前大規模清潔能源制氫多集中在距離城市較遠的地區，因此需要安全高效的大規模氫儲運方式，氫儲運已成為制約氫能產業發展的關鍵環節。
可以說，解決了儲運氫，氫能產業成熟了一半，“雙碳目標”指日可待。
根據主流技術路線，儲運氫氣主要有三種方式，分別為氣態儲運、液態儲運和固態儲運，孰優孰劣？
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其中，高壓氣態儲氫是目前最常用且發展較成熟的儲氫技術，采用高壓將氫氣壓縮到鋼瓶，優點是結構簡單、壓縮氫氣制備能耗低、充裝和排放速度快，但存在泄露爆炸隱患。
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目前，20MPa鋼質氫瓶已得到了廣泛的工業應用，但與此同時，全球儲氫罐安全事故頻發，例如，2019年6月，美國加州圣塔克拉拉一家化工廠發生儲氫罐泄露爆炸，氫氣輸送拖車泄漏高壓氣態氫氣，引發自燃導致連鎖爆炸。因此，未來氣態儲氫更大規模發展需依靠管道運輸。
液氫儲運憑借儲氫密度高、運輸效率高、適用于遠距離大規模輸送、存儲體積小等優點呼聲頗高，但難點在于把氣態的氫變為液體導致能耗大，且需要特殊容器，因此成本高，而一旦涉及容器，同樣有安全風險。
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美國、歐洲、日本從液氫的儲存到使用，包括加氫站全部都有了比較規范的標準和法規，液氫發展產業鏈比較完備。其中，美國作為全球最大、最成熟的液氫生產和應用地區，年消耗液氫超過10萬噸。
而國內氫氣液化核心技術也還受制于人，如氫液化環節的氫氣壓縮機以及液氫儲運環節的液氫儲罐、車載液氫系統等依賴于進口。目前，國內企業有國富氫能、嘉化能源、鴻達興業、嘉化能源等入局液氫領域。
固態儲運由于體積儲氫密度高、安全性更好等優點，是三者之中最具前景的儲氫方式，也獲得了最高的技術研發熱度，主要工作集中在儲氫材料的研發與改性等方面。
據上海交通大學氫科學中心副主任鄒建新表示，“固態儲氫通過將氫固化在材料中從而獲得較高的儲氫密度，同時，在儲運過程中罐體內的氣氫含量又相對較低，因此具有可逆性和安全性好的優勢。”
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而我國在固態儲氫方面可以說走在了前列，甚至將實現彎道超車！
國內有三條技術路線，一是上海交大丁文江院士、氫楓能源鄒建新為代表的鎂基固態儲氫，二是西安交大成永紅、張錦英老師為代表的可控氫化物水解的石墨烯材料固態儲氫，另外還有利用碳納米管作為容器的固態儲氫思路。
其中，丁文江團隊近年來取得了較大突破，成功落地低壓鎂基固態儲氫容器制造，在山東規劃建設2座鎂基固態儲氫示范站，在河南新鄉建成投產全球首條鎂基固態儲氫裝置生產線。
就在上個月，丁文江團隊、氫楓能源等相關企事業單位聯合研發的噸級鎂基固態儲氫車正式亮相。
這輛鎂基固態儲氫車長13.3米，最大儲氫量可達1噸，車內裝載了12個儲氫容器，每個容器里面都裝填了鎂基固態儲氫材料，形狀一粒粒的像藥片一樣，可以像運大米、運面粉一樣。
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作為對比，每立方米200個大氣壓的氣態氫氣大概只能存儲14.4公斤，液態氫在-253℃的時候每立方米只能存儲70公斤氫氣，而采用鎂基固態儲運氫，由于是常溫低壓，每立方米存儲氫氣110公斤，鎂基固態儲運氫的優勢相當顯著。
這意味著，將氫氣存儲在鎂合金材料里，從運輸氣體變成運輸固體，可實現氫氣的長距離、常溫常壓安全儲運，并具備大容量、高密度、可長期循環儲放氫的能力。
氫能技術要實現大規模部署，儲運氫氣在建設材料及運營耗材上需要滿足規模化的需求。
大規模發展儲氫運氫，采用資源稟賦不高的材料將大概率碰到材料短缺問題，不僅會提高儲能成本，還容易受到貿易威脅。
因此我國發展長時儲能需要考慮到國內資源稟賦情況，結合材料稀缺性、易取性還有對外依賴性來判斷，盡量選擇有著豐富資源且獲取容易、能夠自給自足的材料。
而鎂基固態儲運氫中的關鍵原材料——鎂，我國擁有豐富的資源儲量，且鎂冶煉技術工藝不斷突破，鎂產業發展也走在了世界前列。
于是，一座小城，將憑借資源稟賦，迎來千年一遇的產業大機會。
爭奪中國“鎂都”，這座小城憑什么？
鎂，是十大常用有色金屬之一，地殼中含量達2.1%-2.7%，蘊藏量豐富，在所有元素中排第六位，是僅次于鋁、鐵、鈣居第四位的金屬元素。
鎂在自然界中以化合態存在，主要來自海水、天然鹽湖水、白云巖、菱鎂礦、水鎂石和橄欖石等。目前全球已探明菱鎂礦儲量約126億噸，其中晶質菱鎂礦116億噸，占菱鎂礦資源總量的92%。
我國已探明菱鎂礦總儲量約36億噸，占世界總儲量的29%，位居世界首位，其中，遼寧大石橋市擁有的儲量為16.2億噸，占全國儲量的45%，占世界儲量的13%，是世界“四大鎂礦產地”之一。
值得一提的是，大石橋的菱鎂礦還易于開采，礦床巨大，礦體長50km，寬2km-6km，埋藏淺，適合露天大規模機械化開采，而礦帶處于經濟發達的遼南地區的丘陵地帶，公路、鐵路運輸便捷。
從1918年開始菱鎂礦工業開采，中國的第一窯鎂砂、第一爐電熔、第一塊不燒磚、第一塊燒成磚均產于大石橋，為新中國工業發展做出了歷史性貢獻。
改革開放后，依托于豐富的鎂質資源，大石橋市形成了集勘查、開采、選冶、加工、銷售于一體的產業體系，鎂質產品占據60%的國內市場和40%的國際市場。
誕生了一批行業龍頭，如亞太地區最大堿性耐火材料生產企業營口青花集團、全國最大的重燒鎂砂生產企業嘉晨集團、全國最大的電熔鎂砂生產企業遼寧新發展集團，以及全國最大的鎂肥生產企業營口菱鎂化工集團等。
這里還擁有經國家工商總局核準的全國唯一一家以鎂質材料及相關礦產品為交易品種的大宗現貨商品交易中心——東北亞鎂質材料交易中心，為鎂制品企業搭建了網上交易平臺。
不過，大石橋市近年來發展平平，GDP在2013年達到500億巔峰后，一路下滑，從賽迪百強縣榜單53名到如今跌出榜單。
2022年大石橋市預計地區生產總值完成300億元，下降3.7%，金屬制造業與鎂制品及深加工業兩大主導產業產值預計分別為187億、123億元。
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背后原因與鎂產業鏈結構單一有關，其主要產品是鎂質耐火原料，且多中低檔產品，科技含量低，產品附加值低，而且依仗鎂資源豐富，廠家采富棄貧、采易棄難，導致鎂利用率低。
此外，鎂產業造成的能源消耗大、污染高，2017年起監管出手，一系列嚴格環保政策相繼施行，淘汰落后產能，大石橋菱鎂企業大面積停產，關停鎂砂企業近70家。
大石橋從高峰時期涉鎂生產企業534家，從業人員7萬余人，規上企業157家，固定資產總值近320億元，到如今在產涉鎂企業323家。
轉型是所有資源型城市的命題，與其它因資源枯竭而發展停滯的城市不同，大石橋的煩惱是如何利用好鎂資源。
基于資源優勢，大石橋確定了“2+3+2”產業發展體系，大力做好鎂制品及深加工業的改造升級，依托金龍集團、三華集團等龍頭企業，力爭用3年至5年時間建成產值500億元的鎂制品及深加工產業集群，打造世界級鎂制品加工基地。
全力提升精細化工、農產品深加工、紡織服裝作為三大“傳統產業”，全力培育新材料、新能源兩大“新興產業”。新材料產業將以開發氣凝膠高級絕熱產品等為導向，引導企業研發制造高附加值產品；新能源產業將引進一批國內外光伏電池、裝備、材料等龍頭企業，開辟新能源市場。
可以看出，大石橋的重點依然是鎂制品及深加工，新能源產業還在開疆擴土階段，本著吸引龍頭企業借此帶來產業鏈，方向也是不算新的光伏電池領域。
其實，大石橋不如看向氫能產業，瞄準儲運氫環節，尤其是當前鎂基固態儲運氫技術不斷取得突破，此時搶先布局，從而拓寬鎂產業鏈。
而大石橋發展鎂基固態儲運氫優勢明顯，豐富的鎂資源，作為國家級鎂質材料產業化基地、全國新型工業化產業示范基地，技術裝備和產能居全國首位，工業基礎深厚。
更重要的是，大石橋若還不行動起來，已經有別的地方看上了“鎂都”稱號，圍繞“鎂”大做文章。
例如，安徽池州在去年召開的全國鎂業大會上，喊出了建設“中國鎂都”的目標，招引了長三角一體化安徽寶鎂年產30萬噸高性能鎂基輕合金及深加工項目，以鎂合金助力新能源汽車輕量化。
“紡織大市”蘭溪提出要打造“鎂好蘭溪科創地”，努力成為輻射長三角、引領全國的鎂材料產業高質量發展創新高地。
而且國際鎂學會主席、中國工程院院士、重慶市科協主席潘復生是蘭溪鄉賢，在其幫助下，蘭溪吸引重慶大學長三角（蘭溪）鎂材料研究院落戶，鎂基儲氫材料就是主攻方向之一。
此外，還有陜西省榆林市府谷縣、山西省運城市聞喜縣等地也摩拳擦掌，聚力發展鎂基新材料等產業，打造鎂業生態圈。
產業之機瞬息萬變，一旦抓住直接起飛，留給“中國鎂都”大石橋的時間不多了！ | 
發表于 2023-6-7 09:23:23
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