氢能源行业系列报告之储运氢篇
氢气有四大储氢方式，并且氢储运环节发展催生氢能承压设备引来发展契机，车载高压储
氢瓶将迎来黄金十年。我国氢能源供应中心和消费中心呈逆向分布，在资源上“西富东贫，
北多南少”，而在需求上恰恰相反，这就决定了储运氢环节在整个氢能产业链的重要性。
按照储氢状态来分，储氢方式可以分为气态储氢、液态储氢以及固态储氢，按照具体方式
不同，液态储氢又可分为低温液态储氢和有机液态储氢。相关的氢能承压设备种类繁多，
车载高压储氢瓶成长确定性较大，目前技术已经成熟，受下游燃料电池车的带动，我们认
为 2030 年累计市场空间将突破千亿。
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在目前氢气短距离运输的应用场景下，高压气态储氢技术应用是我国主流的氢气储运方式。
高压气态储氢是指将氢气压缩在储氢容器中，通过增压来提高氢气的容量，满足日常使用。
这是一种低成本、应用广泛，并且灌装和使用操作简单的储氢方式。高压气态储氢应用领
域主要包括运输、加氢站、燃料电池车：1）运输端：高压氢气的运输主要指将氢气从产
地运输到使用地点或者加氢站。采用汽车运输，设备主要为大型高压无缝气瓶或“K“瓶
装氢；2）加氢站端：加氢站用高压储氢容器是氢储存系统的重要组成部分。目前高压氢
气加氢站所用的存储容器多为高强钢制无缝压缩氢气储罐；3）燃料电池车端：高压气态
储氢是目前燃料电池车的主要储氢方式，车载储氢瓶大多使用的是 III 型和 IV 型，使用压
力主要为 35MPa 和 70MPa。碳纤维作为高压储氢瓶的关键材料，随着其国产化替代的进
程加速，我国储氢罐将不断提升高压复合储氢罐的承压能力和质量储氢密度，使之向高压
力及轻量化的趋势发展。长期来看，随着氢能产业的发展，下游应用场景的不断丰富，大
规模长距离运氢成为必然，此时高压气氢拖车不具备经济性，管网运输是最好的解决方案。
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低温液态储氢是氢储运的未来趋势，固态储氢仍处试验阶段，未来有望丰富短距离运氢途
径。低温液态储氢属于物理储存，是一种深冷的氢气存储技术。目前该技术已有应用，主
要集中在航空航天军用领域，民用液氢正处于初期阶段，从无到有。出于液氢自身体积能
量很高的原因，在大规模、远距离的氢能储运中具有极低的成本优势，因此液氢的制备和
输送在我国发展将成为必然。低温液氢可采用液氢槽车、液氢驳船等方式运输，液氢槽车
运输可使用于大规模、中长距离运输（>300km），具有经济性，将在氢能产业发展中期
成为主流运输方式，而液氢驳船主要使用远洋运输，跨国贸易。固态储氢材料的应用和输
送，目前仍处于实验室阶段，已有示范应用，是未来极具潜力的一种方式，对于燃料电池
车的应用场景需抱有想象空间。
储氢：四大方式，各有千秋
氢储运承上启下，方式多样，主要包括气态储氢、液态储氢和固态储氢。氢能产业链
包含三个关键环节：氢的制取、氢的储运以及氢的应用。氢的储运作为承上启下的一个环
节，必须解决该环节中的技术和经济问题，氢能才能真正走进人们的日常生活。在氢经济
中，制氢环节结束后，需要远程输送或者直接储存起来。由于标准状态下氢气的体积能量
密度很低，是汽油的 1/3000，因此实现氢经济的一个先决条件是在较高的体积能量密度下
输送和储存氢气。氢的储存方式根据其存在状态可以分为三大类：气态储氢、液态储氢和
固态储氢。其中，固态储氢方式很多，分为物理吸附储氢、金属氢化物储氢、复杂氢化物
储氢、直接水解制氢（即储氢与产氢一体化）等多种类型。开发不同储氢方式的宗旨是在
安全且经济的情况下，尽可能降低氢气的体积，获得高的体积储氢密度和质量储氢密度。
图 1：氢能全产业链示意图
四大储氢方式各有千秋。通过对比 4 种储氢技术，高压气态储氢是目前应用最广，技
术最为成熟，但是在安全性和储氢密度方面天然存在瓶颈；低温液态储氢技术在单位质量
和单位体积储氢密度具有绝对优势，但是由于在液化过程中能耗大，以及对储氢容器的绝
热性能要求极高等原因，储存成本过高；有机液态储氢安全性更高，能够在常温常压下满
足长期、长距离、大规模的氢气储运需求，并且能够借助已有的油品储运设备设施，与石
油石化产业协同发展，但是目前由于脱氢能耗偏高、脱氢催化剂开发难度大、有机物随着
循环次数增加储氢性能下降等问题，距离大规模商业化还有一段时间；固体材料储氢拥有
巨大潜力，但目前还处于研究阶段。
表 1：储氢技术对比
