综述：氢能存储技术探索：可再生能源整合中的技术、挑战、政策激励与未来方向

这篇综述系统阐述了氢能作为储能介质的核心优势与技术路径，重点分析了压缩气体(Compressed Gas)、液态氢(LH2)和固态存储(Metal Hydrides)三大技术体系的特性，探讨了其在解决可再生能源(RES)间歇性问题中的关键作用，并指出政策支持与国际合作对实现氢经济(H2 Economy)的重要性。

　　

Abstract
氢能正成为解决可再生能源间歇性问题的关键储能介质。通过整合压缩气体、液态氢和新兴固态存储技术，氢能系统可有效平衡电网供需。本文系统评述了142 MJ/kg超高质量能量密度的氢能特性，并指出液态氢在-253°C下的体积能量密度优势，以及金属氢化物(MH)在安全性方面的突破。

Introduction
随着风电和光伏发电占比提升，其波动性对电网稳定性提出挑战。相比锂离子电池(LIB)和抽水蓄能(PHS)，氢能存储具备跨季节储能和长距离运输的独特优势。电解水技术(PEMEC)利用过剩可再生能源制氢，可实现高达80%的转换效率，但当前4-6美元/kg的制氢成本仍是规模化障碍。

Characteristics of Hydrogen as a Storage Medium
作为最轻的元素，氢拥有所有燃料中最高的质量能量密度(142 MJ/kg)，是汽油的三倍。但其标准状态下的低体积密度(0.08988 g/L)催生了高压(700 bar)压缩和低温液化(-253°C)技术。值得注意的是，金属氢化物如LaNi₅H₆可在温和条件下实现2wt.%的储氢量，而新型LOHCs(液态有机氢载体)更突破6wt.%的储氢瓶颈。

Technologies in Hydrogen Energy Storage
压缩气体存储采用碳纤维增强的III型/IV型储罐，但700 bar高压带来10%的能量损耗。液态氢系统虽需维持-253°C超低温，但其体积能量密度达70.8 kg/m³，是航空领域的理想选择。固态储氢中，镁基氢化物(MgH₂)理论容量达7.6wt.%，但300°C的解吸温度限制其应用，而纳米限域技术将吸附温度成功降至150°C以下。

Hydrogen Generation
质子交换膜电解(PEM)响应速度达毫秒级，适合波动性风光电力消纳，但贵金属催化剂(Pt/Ir)推高成本。碱性电解(AEC)虽成本较低，却难以适应30%以下的低负荷运行。新兴的阴离子交换膜电解(AEMEC)结合两者优势，在200 mA/cm²电流密度下实现1.8 V的低工作电压。

Conclusion
氢能存储技术的多元化发展正推动其从化工原料向能源载体转型。政策层面需建立涵盖生产-储运-应用的完整标准体系，而技术突破应聚焦于降低PEM电解槽的贵金属用量、开发室温可逆的复合储氢材料。预计到2030年，绿氢成本降至2美元/kg时将引爆交通和钢铁行业的脱碳革命。