氢气作为可持续的清洁能源，被认为是传统化石燃料的理想替代品之一，在能源、交通、工业生产领域，有着巨大的市场潜力。氢能产业链主要包括氢气的制取、储运和应用，其中安全高效的氢气储运，是氢能产业链发展的关键环节。目前，现有和主要研究的储氢方式有高压气态储氢、低温液态储氢和以储氢材料为介质的其他储氢方式。

高压气态储氢

高压气态储氢是指通过增压将氢气压缩在储氢容器中，以此来提高氢气的容量，满足日常的使用。高压气态储氢容器主要分为纯钢制金属瓶（I型）、钢制内胆纤维缠绕瓶（II型）、铝内胆纤维缠绕瓶（III型）、塑料内胆纤维缠绕瓶（IV型）。这4种类型各有优缺点（如下图所示），被广泛应用于移动式氢气运输、固定式储氢和车载储氢。

氢气运输过程中，目前应用较为广泛的两种方式，就是氢气钢瓶和氢气管束车，前者氢气容量较小，每个钢瓶的容量在10m3以内，而后者氢气容量高达7000m3，两者压力均在20MPa及以下。对于车载储氢容器，其工作压力一般在35~70 MPa，因此加氢站的高压储存容器最高储气压力多为40~75 MPa，主要使用大直径储氢长管或钢带错饶式储氢罐。

高压气态储氢技术难度低、成本低、能耗低，是目前发展最成熟的储氢技术，对于当前氢能产业发展的匹配度较高，国内外均广泛运用。但其致命的缺点在于体积比容量太低，储氢量少，长距离运输成本较高，安全性能相对较差。

低温液态储氢

低温液态储氢主要是指将H2在低温（-252℃）条件下进行液化处理，储存在特制的绝热真空容器中。常温、常压下液氢的密度为气态氢的845倍，液氢的体积能量密度比压缩气态高好几倍，因此同一体积的储氢容器，以液态方式储氢，其容量大幅度提高。与气态储氢相比，液态储氢的优势十分明显，具体表现在远距离运输成本低、储氢密度大及能量密度高等方面。

氢气降温液化所需消耗的能量是液氢本身所具有燃烧热的1/3，再加上储氢过程中可能会有漏热蒸发、H2自然挥发等情况发生，因此耗能非常大，并且对于容器密封性也提出了十分严格的要求，想要实现大规模的工业化应用，其难度和成本相对较高。

液态氢气储存容器主要为液氢储罐，该类储存容器的热绝缘性良好，通常采用真空绝热形式。对于固定式储氢罐而言，其形状相对较多，通常包括圆柱形和球形。目前，国外大多采用液氢运输，运输方式已较为成熟，但国内由于暂时缺乏液氢相关的技术标准和政策规范，目前尚未采用氢气液态方式进行储存运输（除航天航空领域）。

其他储氢方式

储氢材料是指在一定的温度和压力下，可以与氢气发生反应，并且能可逆地吸收和释放氢气的一种材料，主要分为物理吸附材料和化学储氢材料。物理吸附材料又可分为金属有机框架和碳材料，化学储氢材料又可分为金属氢化物和非金属氢化物。

其中，金属-合金储氢材料是研究较早的一类固体储氢材料，不仅具有超强的储氢性能，还同时具有操作安全、清洁无污染等优点。尤其是金属镁，其储氢量可高达到7.6％(w)。在钛系储氢材料（Ti-Fe，TiZr，Ti-Cr，Ti-Mn）中，研究较多的是Ti-Fe合金，理论储氢量1.86%(w)。当今全世界主要研究的是，镁系储氢材料、稀土系储氢材料、钛系储氢材料等。储氢材料的优势在于安全，但从技术应用现状来看，仍存在储氢密度不高、放氢难度大、放氢时间长、成本高等问题。

在储氢领域，高压气态储氢是目前最成熟、成本最低的储氢方式，也是现阶段最为广泛应用的储氢技术。低温液态储氢和以储氢材料为介质的储氢方式在储氢密度、储氢量、安全性方面都高于气态储氢。但目前液态储氢技术受制于成本、能耗等问题，无法规模化应用，预计在氢能产业规模扩大、配套设备和技术提升之后未来可期。而储氢材料由于技术的复杂性、成本高等问题，目前尚停留在试验和小规模示范阶段。未来，储氢材料的技术突破对于氢能的储运及大规模的应用都起着巨大的推动作用。