科创中国

本项目在国家重点研发计划“高效高安全氢储运关键合金材料开发及应用”、国家自然科学基金面上项目、上海市科学技术委员会高新重大专项、中央引导地方科技发展资金项目等国家和省部级项目的支持下，从材料设计、材料规模生产、储运氢系统开发应用等关键环节，针对上述镁基固态储氢材料及系统开发的关键难点问题，设计了免活化、长循环寿命、高密度的镁基储氢合金材料，形成了年产百吨级的熔炼-制粉-压片一体化规模制备工艺，基于提出的大容量流体换热式镁基固态储运氢装置氢热耦合数学模型，创制了全球首台大容量吨级镁基固态储运氢车，实现了镁基固态储运氢装置的高效快速充放氢，可应用于氢冶金、氢化工、氢储能、氢交通等领域的氢气规模化储存与运输，将有力地推动氢能产业的快速发展，促进我国镁材料产业走向高端功能应用。

本项目针对氢能产业链中氢储运的关键瓶颈，基于团队开发的免活化、长寿命、高密度镁基储氢多孔块体材料及其规模制备技术，实现了年产百吨规模生产的镁基储氢合金材料，首次充氢量达6.4 wt%以上且循环寿命长达3000次，突破了大容量流体换热式镁基储运系统的氢热耦合理论与集成设计技术，研制了全球最大的75kg氢气级镁基储氢罐原型单体，解决了多罐体并组的换热流体与放氢速率控制问题，创制了全球首台吨级镁基固态储运氢车。该车装载的储运氢装置为40尺集装箱大小，箱体总重32.5吨，最大储氢量1.03吨，12 h内可吸氢900 kg以上，放氢860 kg以上，可常温常压储存与运输氢气，具有储氢容量高、固定成本低、运输安全性高的特点，将在氢冶金、氢化工、氢储能、氢交通等领域得到广泛应用，有力地推动氢能产业的快速发展，促进我国镁材料产业走向高端功能应用。

项目开发的大容量镁基固态储运氢材料及关键系统，实现了氢气的大规模高安全储存与运输，将镁基储氢材料推向实际工程应用，为氢冶金、氢储能、氢交通、氢化工等领域发展提供重要的氢储运方式。通过项目成果的应用推广，将在上述领域得到规模应用，预期新增年产值达到百亿级。

项目团队主要由上海交通大学和上海氢枫能源技术有限公司的核心技术成员组成，团队依托了上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心、上海市氢科学重点实验室等国家和省部级平台，主要由丁文江院士、邹建新教授、宣锋、林羲、方沛军、姜方、朱阳林，以及约20名硕博士研究生、30余名工程人员组成。

通过该技术的研发，培养了青年研发骨干3名，硕博士毕业生10多名，工程人员近30名，申报了相关专利近30余项，发表高水平论文近50篇。利用技术研发成果，团队新增产学研横向合同482.5万元，专利转让费用330万元。并通过创建、技术入股、技术深入合作等方式，孵化固态储运氢技术相关高新技术企业2家（上海氢枫能源技术有限公司、上海镁源动力科技有限公司），为等企业新增经济效益4000万元以上。所开发的大容量镁基固态储运氢材料以及关键系统，已支撑中国石油化工集团有限公司、宝武清洁能源有限公司、上海航天能源股份有限公司、北京低碳清洁能源研究所、上海浦江特种气体有限公司、内蒙古正能化工集团有限公司、广东国鸿氢能科技有限公司、山东银光科技公司等多家单位的相关应用。通过技术成果应用，预期将在氢冶金、氢化工、氢储能、氢交通等领域的推广，支撑这些领域的碳减排，社会效益丰富。

该技术相关技术指标先进：量产高密度多孔块体镁基储氢材料实现了免活化且首次吸氢量可达6.4 wt%以上、循环寿命达到1000次以上，储氢材料的年生产能力达到了100吨，单个镁基储氢罐12小时内吸氢量可达75 kg以上，49吨级单车储运氢量达到1.03吨等。希望通过技术转让的方式进行转化落地。