高效固态储氢换热系统

为了能够顺利实现我国的双碳目标，我国正在构建高效大规模利用可再生能源为目标的氢能源系统。而储氢是承接上游氢能的生产和下游的氢能的利用的关键一环，它能够有效解决氢能利用过程中在空间和时间的不一致。高效、安全储氢是氢能实现大规模实用化的前提和关键。和高压气态储氢，低温液态储氢等相比，固态储氢具有体积储氢密度大，能耗低，安全性好，有着广阔的应用前景。目前固态储氢材料方面的研究取得了显著的进展，稀土基、钛基、镁基合金材料的储氢密度有了很大的提高，储氢密度甚至可以达到5%以上。但是固态储氢装置释放氢气过程中需要吸收大量的热量，该过程对于氢气的动力学有很大的影响。由于散热的限制，目前的储氢装置大多容量较小，从而限制了固体储氢的大规模的影响。

储氢材料小型储氢瓶

该成果根据储氢材料释放氢气的动力学及传热传质规律，设计了独有的氢气扩散和传热结构，实现了固体储氢装置的快速储放氢，并且为固体储氢装置的紧凑化和大型化奠定了基础。该装置和燃料电池相结合，可以广泛应用于电动车、5G基站、重卡、加氢站等领域。

该成果主要应用于交通运输、通讯以及军事领域。目前锂电池等应用的场景都可以实用，市场规模很大，可以应用但不限于氢能城市共享电单车、氢能重卡、港口/机场民航特种车辆、无人机、5G基站、加氢站等场景。

市场前景广阔，仅以共享电动车为例来计算。2021年我国共享电单车市场收入规模为93.6亿元，2025年预计这一市场规模将达到200亿元。每辆氢能电单车全成本大概1.2万元，按照城市人口3%—5%匹配电单车适用比例，以人口940万左右的北方城市哈尔滨为例，需47万辆电单车，总市场规模为56.4亿。