芜湖设计培训|现代人体工程学阶段
20 世纪 60 年代开始，欧美各国进入了大规模的经济发展时期，在这一时期，由于科学技术的进步，使人体工程学获得了更多的发展机会。例如，在宇航技术的研究中，提出了人在失重情况下如何操作，在超重情况下人的感觉如何等新问题。又如原子能的利用、电子计算机的应用以及各种自动装置的广泛使用，使人-机关系更趋复杂。同时，在科学领域中，由于控制论、信息论、系统论和人体科学等学科中新理论的建立，在该学科中应用“新三论”来进行人机系统的研究便应运而生。所有这一切，不仅给人体工程学提供了新的理论和新的实验场所，同时也给该学科的研究提出了新的要求和新的课题，从而促使人体工程学进入了系统的研究阶段，使学科走向成熟。
随着人体工程学所涉及的研究和应用领域的不断扩大，从事该学科研究的专家所涉及的专业和学科也愈来愈多，主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域。由于人体工程学的迅速发展及其在各个领域中的作用愈来愈显著，从而引起各学科专家、学者的关注。1961 年正式成立了国际人类工效学学会（IEA)，该学术组织为推动各国人机工程学的发展起了重大的作用。IEA 自成立至今，已分别在瑞典、原西德、英国，法国、荷兰、美国、波兰、日本,澳大利亚等国家召开了国际性学术会议，交流和探讨不同时期本学科的研究动向和发展趋势，从而有力地推动着该学科不断向纵深发展。
IEA 在其会刊中指出，现代人体工程学阶段发展有以下 3 个特点。
①不同于传统人体工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求，
现代人体工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不超越人类能力极限。
②密切与实际应用相结合，通过严密计划规定广泛的实验性研究，尽可能利用所掌
握的基本原理，进行具体的机械装备设计
③力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学
方面的研究人员共同努力、密切合作。
现代人体工程学研究的方向是：把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人工作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能。
总之，芜湖上元君了解到的，人体工程学从战争中诞生，首先用于军事上，主要用来解决各种武器如何便于操作，如何提高命中率和安全可靠性，在坦克、飞机的内舱设计中，解决如何使人在舱内有效地操作和战斗，并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳，即处理好人-机-环境的协调关系。第二次世界大战结束后，人体工程学迅速渗透到空间技术、工业生产、建筑设计以及生活用品等领域，并且成为了室内设计不可缺少的基础之一。
联系人：芜湖上元胡老师18355340665（微信同号）
20 世纪 60 年代开始，欧美各国进入了大规模的经济发展时期，在这一时期，由于科学技术的进步，使人体工程学获得了更多的发展机会。例如，在宇航技术的研究中，提出了人在失重情况下如何操作，在超重情况下人的感觉如何等新问题。又如原子能的利用、电子计算机的应用以及各种自动装置的广泛使用，使人-机关系更趋复杂。同时，在科学领域中，由于控制论、信息论、系统论和人体科学等学科中新理论的建立，在该学科中应用“新三论”来进行人机系统的研究便应运而生。所有这一切，不仅给人体工程学提供了新的理论和新的实验场所，同时也给该学科的研究提出了新的要求和新的课题，从而促使人体工程学进入了系统的研究阶段，使学科走向成熟。
随着人体工程学所涉及的研究和应用领域的不断扩大，从事该学科研究的专家所涉及的专业和学科也愈来愈多，主要有解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、工作研究、建筑与照明工程、管理工程等专业领域。由于人体工程学的迅速发展及其在各个领域中的作用愈来愈显著，从而引起各学科专家、学者的关注。1961 年正式成立了国际人类工效学学会（IEA)，该学术组织为推动各国人机工程学的发展起了重大的作用。IEA 自成立至今，已分别在瑞典、原西德、英国，法国、荷兰、美国、波兰、日本,澳大利亚等国家召开了国际性学术会议，交流和探讨不同时期本学科的研究动向和发展趋势，从而有力地推动着该学科不断向纵深发展。
IEA 在其会刊中指出，现代人体工程学阶段发展有以下 3 个特点。
①不同于传统人体工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求，
现代人体工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不超越人类能力极限。
②密切与实际应用相结合，通过严密计划规定广泛的实验性研究，尽可能利用所掌
握的基本原理，进行具体的机械装备设计
③力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学
方面的研究人员共同努力、密切合作。
现代人体工程学研究的方向是：把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人工作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能。
总之，芜湖上元君了解到的，人体工程学从战争中诞生，首先用于军事上，主要用来解决各种武器如何便于操作，如何提高命中率和安全可靠性，在坦克、飞机的内舱设计中，解决如何使人在舱内有效地操作和战斗，并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳，即处理好人-机-环境的协调关系。第二次世界大战结束后，人体工程学迅速渗透到空间技术、工业生产、建筑设计以及生活用品等领域，并且成为了室内设计不可缺少的基础之一。
联系人：芜湖上元胡老师18355340665（微信同号）
#林郑月娥访问湖北#【专家解读丨鄂港高层合作机制协议签署意味着什么？】11月29日下午，鄂港两地政府正式签署《关于“鄂港合作会议”机制的安排》，湖北成为首个与香港成立合作机制的内地中部省份。鄂港高层合作机制协议签署意味着什么？湖北广电融媒体新闻中心《长江新闻号》记者专访了北京航空航天大学“一国两制”法律研究中心执行主任、全国港澳研究会理事田飞龙。
长江新闻号：11月29日下午，鄂港高层合作机制协议正式在湖北武汉签署，湖北也是首个与香港成立合作机制的内地中部省份。您认为，香港之所以选择湖北原因何在？
田飞龙：事实上，鄂港合作有着坚实的历史基础和产业互补特征。湖北在以下方面对香港经济社会发展和融入国家大局有着重要的吸引力和独特优势：
第一，湖北农副产品对港供应体系具有历史优势和可持续发展基础。从1962年开始，湖北在中央统一部署下克服自身困难，积极协调安排“三趟快车”对港供应，对于保障香港经济民生稳定和生活质量提升，以及融洽香港与内地同胞情感和互助情谊，作出了历史性贡献。随着货运方式和对港供应体系的调整，“三趟快车”退出历史舞台，但湖北对港生活物资供应链从未中断，且保质保量。湖北的定向供应对于香港维持繁荣稳定起了很重要的作用。
第二，湖北具有中部地区的工业基础优势和高科技发展优势，对吸引香港投资和开展科技产业合作具有雄厚实力和光明的发展前景。湖北从新中国建立到改革开放已形成在中部地区的工业枢纽地位和领先的科技产业体系，香港对内地的投资有相当部分是投入到湖北的科技产业，而当代发展条件下香港与湖北的相互投资和产业合作更加聚焦人工智能、生物医药、计算机与互联网产业等高科技领域。鄂港合作成为香港融入国家发展大局和追求创新科技产业转型升级的重要战略支点。
第三，湖北的经贸基础、文教基础和培训体系对香港商业资本北上、青少年教育和公务员能力提升有重要支撑作用。湖北武汉是港商港人最为集中的中部城市，香港同胞在此从事广泛的就业、创业、求学和受训工作。2014年设立的香港特区政府驻武汉经贸办事处统筹管理中部五省的涉港合作事务。武汉大学是中部地区唯一的香港公务员培训点，有着公务员培训的成熟体系，对增强公务员国家认同和行政能力作出重要支撑。在青少年教育范畴，27所湖北中小学与香港结成姊妹学校关系，越来越多的香港学生选择来武汉高校就读。
长江新闻号：鄂港合作历史悠久，两地贸易往来频繁、交流互鉴密切。当前，湖北正处于发展机遇叠加期和转型升级关键期，鄂港高层合作机制的建立，将对湖北着力打造全国重要增长极起到什么样的作用？
田飞龙：“十四五”规划确立了国家高水平改革开放和高质量发展的新格局与新目标，湖北作为中部代表性的发展大省和科技强省，以香港为战略平台和支点可以更好形成与粤港澳大湾区紧密互动以及参与“一带一路”和走向世界市场的有利发展条件。香港的国际金融中心地位是湖北优势企业对外投资、融资和高水平合作的重要支撑点。湖北的东风汽车等通过香港平台开展全球业务，长飞、卓尔发展等企业在港上市，更多的湖北投资项目落地香港，而香港专业的国际金融服务和法治环境对于湖北企业的国际化发展有重要推动作用。
香港持续保持作为湖北吸引境外投资第一来源地的地位，对湖北省改革开放和高水平发展有着不可替代的作用。香港对湖北的投资覆盖房地产、商业服务及高科技等广泛领域，是湖北经济增长动力的重要来源。
香港在国家开放战略和“一带一路”范畴的独特制度优势和产业优势可带动湖北相关产业领域更好服务国家战略大局并融入全球市场。香港是“一国两制”范畴最具活力和发展基础的国际化大都市，是粤港澳大湾区的核心城市，是“一带一路”的战略联系人，是“北部都会区”的主动规划者和香港创新科技战略的实施者，湖北可全方位、多领域争取与香港的合作机会和优势项目，达成双赢发展的良性结果。
香港在“十四五”规划中确立建成中外文化艺术交流中心的新定位，湖北有着丰厚的中华优秀传统文化资源，可通过香港平台实现文化的国际化传播和深度交流互鉴，为中国文化走出去及湖北地域特色文化的向外传播提供有力支点。
长江新闻号：在鄂港高层合作机制成立之前，香港已经与多个内地省市建立了合作机制。而且我们还注意到，近年来香港与内地的合作已经逐步在向中部地区扩展和延伸。您如何看待这样的一种发展趋势？
田飞龙：香港扩大与内地的多支点、多层次与全体系合作，符合“一国两制”发展规律和香港自身利益，也符合香港的国际地位和融入国家发展大局的战略要求。
首先，香港与内地的融合发展在本质上是“一国两制”全体系的互动融合，也是香港助力国家全方位平衡、高质量、可持续发展的参与过程。香港在地缘经济意义上更多依赖与珠三角尤其是粤港澳大湾区的深度融合，但香港从其历史角色和在国家战略大局中的凸显地位而言，是整个国家现代化的杠杆和引擎，香港主动寻求与东部、中西部代表性省份及城市的战略合作，切合了“一国两制”对香港的高层次定位和要求。
其次，香港经济体系本身面临结构转型，需要由高度依赖西方及本地金融、房地产行业而转向创新科技、新金融和更宽领域的高端服务业，客观上需要与内地城市之间形成多点支撑、优势互补、错位发展、综合协调的有机合作体系，与中部地区湖北的战略合作关系有助于香港经济体高质量、可持续的结构转型和有效增长。
再加上中国经济自身的平衡发展特别是中部崛起战略的持续推进，以及中部省份自身经济实力和产业竞争力的体系性发展，对香港扩大合作范畴并引入更多合作对象具有实质吸引力。
长江新闻号：回归祖国24年来，香港在助力国家发展的过程中获得自身充分发展，不仅成就了经济发展的奇迹，还巩固国际金融、贸易和航运中心的地位。在国家砥砺奋进的新时代，香港更好融入国家发展大局面临着哪些机遇？
田飞龙：在中华民族伟大复兴与人类命运共同体建构的新时代，在国家经济实力更加强大和更具有全球领先地位和全球化发展前景的新周期，香港融入国家发展大局迎来了前所未有的重大战略机遇：国家的战略发展更具层次性和多元性，香港的资本、人才和产业优势可以获得丰富多样的参与机会和增长空间。香港融入国家发展大局是有层次性的，首要层次是地缘性的粤港澳大湾区，包括“前海方案”、“横琴方案”以及“北部都会区”的叠加机遇和优势，其次是与北京（京津冀）、上海（长三角）的最发达区域的高端合作，再次是与中西部的互补发展，包括与湖北、四川等省份的战略合作，前景广阔，增长空间巨大。
香港在“一带一路”范畴有着“再全球化”的增长潜力和更大贡献力。“一带一路”是中国文化与经济体系的“再全球化”路径，也是全球经济版图和治理体系的重构区域。香港作为“一国两制”的制度重镇和金融中心，作为连接海上丝绸之路和陆上丝绸之路的关键纽带，作为“一带一路”投融资、风险管理和项目集成的优良制度平台和企业注册地，可以从中获得“再全球化”及支持国家资本与文化对外输出的最佳机遇，也为自身带来空前的经济增长契机。
香港制度与文化优势的良性整合与发展前景开阔。“十四五”规划提出香港建成亚太区法律争议解决中心和中外文化艺术交流中心，这是对香港法治优势和国际性的文化优势的战略肯定和优势转化的积极支持。香港法治与文化属于软实力范畴，是“一国两制”体系的重要价值资产，其保值增值需要国家法律保护和政策支持，需要与内地深度互动融合，而鄂港合作及楚地文化的博大精深与独具特色，对香港有关制度和文化优势的更好发挥是有力的合作和支持力量。https://t.cn/A6xoULSB
长江新闻号：11月29日下午，鄂港高层合作机制协议正式在湖北武汉签署，湖北也是首个与香港成立合作机制的内地中部省份。您认为，香港之所以选择湖北原因何在？
田飞龙：事实上，鄂港合作有着坚实的历史基础和产业互补特征。湖北在以下方面对香港经济社会发展和融入国家大局有着重要的吸引力和独特优势：
第一，湖北农副产品对港供应体系具有历史优势和可持续发展基础。从1962年开始，湖北在中央统一部署下克服自身困难，积极协调安排“三趟快车”对港供应，对于保障香港经济民生稳定和生活质量提升，以及融洽香港与内地同胞情感和互助情谊，作出了历史性贡献。随着货运方式和对港供应体系的调整，“三趟快车”退出历史舞台，但湖北对港生活物资供应链从未中断，且保质保量。湖北的定向供应对于香港维持繁荣稳定起了很重要的作用。
第二，湖北具有中部地区的工业基础优势和高科技发展优势，对吸引香港投资和开展科技产业合作具有雄厚实力和光明的发展前景。湖北从新中国建立到改革开放已形成在中部地区的工业枢纽地位和领先的科技产业体系，香港对内地的投资有相当部分是投入到湖北的科技产业，而当代发展条件下香港与湖北的相互投资和产业合作更加聚焦人工智能、生物医药、计算机与互联网产业等高科技领域。鄂港合作成为香港融入国家发展大局和追求创新科技产业转型升级的重要战略支点。
第三，湖北的经贸基础、文教基础和培训体系对香港商业资本北上、青少年教育和公务员能力提升有重要支撑作用。湖北武汉是港商港人最为集中的中部城市，香港同胞在此从事广泛的就业、创业、求学和受训工作。2014年设立的香港特区政府驻武汉经贸办事处统筹管理中部五省的涉港合作事务。武汉大学是中部地区唯一的香港公务员培训点，有着公务员培训的成熟体系，对增强公务员国家认同和行政能力作出重要支撑。在青少年教育范畴，27所湖北中小学与香港结成姊妹学校关系，越来越多的香港学生选择来武汉高校就读。
长江新闻号：鄂港合作历史悠久，两地贸易往来频繁、交流互鉴密切。当前，湖北正处于发展机遇叠加期和转型升级关键期，鄂港高层合作机制的建立，将对湖北着力打造全国重要增长极起到什么样的作用？
田飞龙：“十四五”规划确立了国家高水平改革开放和高质量发展的新格局与新目标，湖北作为中部代表性的发展大省和科技强省，以香港为战略平台和支点可以更好形成与粤港澳大湾区紧密互动以及参与“一带一路”和走向世界市场的有利发展条件。香港的国际金融中心地位是湖北优势企业对外投资、融资和高水平合作的重要支撑点。湖北的东风汽车等通过香港平台开展全球业务，长飞、卓尔发展等企业在港上市，更多的湖北投资项目落地香港，而香港专业的国际金融服务和法治环境对于湖北企业的国际化发展有重要推动作用。
香港持续保持作为湖北吸引境外投资第一来源地的地位，对湖北省改革开放和高水平发展有着不可替代的作用。香港对湖北的投资覆盖房地产、商业服务及高科技等广泛领域，是湖北经济增长动力的重要来源。
香港在国家开放战略和“一带一路”范畴的独特制度优势和产业优势可带动湖北相关产业领域更好服务国家战略大局并融入全球市场。香港是“一国两制”范畴最具活力和发展基础的国际化大都市，是粤港澳大湾区的核心城市，是“一带一路”的战略联系人，是“北部都会区”的主动规划者和香港创新科技战略的实施者，湖北可全方位、多领域争取与香港的合作机会和优势项目，达成双赢发展的良性结果。
香港在“十四五”规划中确立建成中外文化艺术交流中心的新定位，湖北有着丰厚的中华优秀传统文化资源，可通过香港平台实现文化的国际化传播和深度交流互鉴，为中国文化走出去及湖北地域特色文化的向外传播提供有力支点。
长江新闻号：在鄂港高层合作机制成立之前，香港已经与多个内地省市建立了合作机制。而且我们还注意到，近年来香港与内地的合作已经逐步在向中部地区扩展和延伸。您如何看待这样的一种发展趋势？
田飞龙：香港扩大与内地的多支点、多层次与全体系合作，符合“一国两制”发展规律和香港自身利益，也符合香港的国际地位和融入国家发展大局的战略要求。
首先，香港与内地的融合发展在本质上是“一国两制”全体系的互动融合，也是香港助力国家全方位平衡、高质量、可持续发展的参与过程。香港在地缘经济意义上更多依赖与珠三角尤其是粤港澳大湾区的深度融合，但香港从其历史角色和在国家战略大局中的凸显地位而言，是整个国家现代化的杠杆和引擎，香港主动寻求与东部、中西部代表性省份及城市的战略合作，切合了“一国两制”对香港的高层次定位和要求。
其次，香港经济体系本身面临结构转型，需要由高度依赖西方及本地金融、房地产行业而转向创新科技、新金融和更宽领域的高端服务业，客观上需要与内地城市之间形成多点支撑、优势互补、错位发展、综合协调的有机合作体系，与中部地区湖北的战略合作关系有助于香港经济体高质量、可持续的结构转型和有效增长。
再加上中国经济自身的平衡发展特别是中部崛起战略的持续推进，以及中部省份自身经济实力和产业竞争力的体系性发展，对香港扩大合作范畴并引入更多合作对象具有实质吸引力。
长江新闻号：回归祖国24年来，香港在助力国家发展的过程中获得自身充分发展，不仅成就了经济发展的奇迹，还巩固国际金融、贸易和航运中心的地位。在国家砥砺奋进的新时代，香港更好融入国家发展大局面临着哪些机遇？
田飞龙：在中华民族伟大复兴与人类命运共同体建构的新时代，在国家经济实力更加强大和更具有全球领先地位和全球化发展前景的新周期，香港融入国家发展大局迎来了前所未有的重大战略机遇：国家的战略发展更具层次性和多元性，香港的资本、人才和产业优势可以获得丰富多样的参与机会和增长空间。香港融入国家发展大局是有层次性的，首要层次是地缘性的粤港澳大湾区，包括“前海方案”、“横琴方案”以及“北部都会区”的叠加机遇和优势，其次是与北京（京津冀）、上海（长三角）的最发达区域的高端合作，再次是与中西部的互补发展，包括与湖北、四川等省份的战略合作，前景广阔，增长空间巨大。
香港在“一带一路”范畴有着“再全球化”的增长潜力和更大贡献力。“一带一路”是中国文化与经济体系的“再全球化”路径，也是全球经济版图和治理体系的重构区域。香港作为“一国两制”的制度重镇和金融中心，作为连接海上丝绸之路和陆上丝绸之路的关键纽带，作为“一带一路”投融资、风险管理和项目集成的优良制度平台和企业注册地，可以从中获得“再全球化”及支持国家资本与文化对外输出的最佳机遇，也为自身带来空前的经济增长契机。
香港制度与文化优势的良性整合与发展前景开阔。“十四五”规划提出香港建成亚太区法律争议解决中心和中外文化艺术交流中心，这是对香港法治优势和国际性的文化优势的战略肯定和优势转化的积极支持。香港法治与文化属于软实力范畴，是“一国两制”体系的重要价值资产，其保值增值需要国家法律保护和政策支持，需要与内地深度互动融合，而鄂港合作及楚地文化的博大精深与独具特色，对香港有关制度和文化优势的更好发挥是有力的合作和支持力量。https://t.cn/A6xoULSB
周少雄教授长期从事金属磁性材料的研发以及产业化工作，为突破国外技术封锁和市场垄断，他主持了国产非晶和纳米晶带材工业生产技术和应用技术研发，提出不同于日、美的带材制造技术，发明关键工艺装备，研发出成套装备，突破了高品质宽幅铁基非晶带材连续化生产技术和产业化应用技术，建成了我国首条具有自主知识产权的万吨级非晶带材生产线，实现了国产非晶带材在电力系统中的大规模应用，引领我国非晶带材的产业崛起。同时，他带领团队发明了感抗类元器件用纳米晶材料及其超薄带材（宽度≥120毫米、厚度≤18微米）制备和应用技术，建成了年产2000吨纳米晶超薄带材生产线，综合实力进入世界前三。
近几年来，以固态储氢为能源供应的大巴车、卡车、冷藏车、备用电源等在我国相继问世。虽然只是试验示范项目，但还是在氢能源圈内引发了极大的关注。
固态储氢改变氢气高密度储存和安全应用两个难题，究竟是如何实现的?氢气的储运难题一旦获得解决，氢能源将在哪些领域发挥作用?带着这些问题，记者前采访了江苏省产业技术研究院集萃先进能源材料与应用技术研究所所长周少雄博士。
存储和运输问题影响了氢能利用！化学元素氢(H)，在元素周期表中位列第一，是所有原子中最小的。但这个无色无味的“小家伙”却是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。
“我们现在还生活在碳时代，但是在未来，氢能将是举足轻重的能源。”周少雄告诉记者，氢资源丰富，可以由水制取，氢供给燃料电池的产物还是水，不仅是世界上最干净的能源，还能实现能源物质循环利用、可持续发展。
当前，我国正面临着能源安全和碳排放两大挑战，在碳中和、碳达峰的目标下，必须调整当前过度依赖化石能源的能源结构，而将氢能纳入整个能源体系中，有助于改善我国的高碳能源结构，保障能源安全。
但是，从人类认识到氢气可以燃烧至今，已经过去200多年，氢能的高效利用仍然进展缓慢。“氢能的利用，涉及制氢、储运、应用3个环节，其中高密度安全储运氢是主要的瓶颈问题。”周少雄说，氢在通常条件下以气态形式存在, 且易燃、易爆、易扩散，这就给氢的储存和运输带来了很大的困难。
目前，氢气的储运主要分为气态、液态和固态3种方式。气态储氢较为常见，可分为低压和高压两种。过去，街头巷尾卖气球的小贩，会载着一个大钢瓶，这就是低压储氢罐。而高压气态储氢最高气压可达70兆帕，目前我国常见的高压储氢气压也达到35兆帕，这就对压力容器提出了极高要求，目前高压储氢罐采用碳纤维制造，成本极高且要消耗较大的能源进行压缩。
氢气在一定的低温下，会以液态形式存在。因此，可以将氢气压缩、冷却实现液态储存。常温、常压下液氢的密度为气态氢的845倍，但低温液态储氢不经济。氢气液化要消耗较大的冷却能量，而且必须使用超低温用的特殊容器，目前仅在储存空间有限的场合使用，如火箭发动机等。
与化石能源或电力等其他非化石能源相比，氢能由于尚未很好地解决储运问题，所以一直处在叫好不叫座的尴尬境地。因此，开发新型高效的储氢材料、安全的储氢技术对氢能的开发利用至关重要。
含镁固态储氢系统成本接近锂电池！“固态储氢相对于高压气态和液态储氢，具有体积储氢密度高、工作压力低、安全性能好等优势。”周少雄介绍，固态储氢是未来高密度储存和安全氢能利用的发展方向。
固态储存需要用到储氢材料，目前技术较为成熟的储氢材料主要是金属合金。储氢合金一般由两部分组成，一部分为吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素，它控制着储氢量的多少，是组成储氢合金的关键元素，主要包括钛、镁等;另一部分是吸氢量小或根本不吸氢的元素，常见的有铁、镍等。
这些合金材料与氢气在低温的条件下发生化学反应，氢气在其表面分解为氢原子。合金材料内部有大量细微的晶格，氢原子扩散进入到晶格内部空隙中，形成金属氢化物。想要把氢原子“释放”出来也很简单，只需施加一定热量，储氢材料就可以析出氢气。
周少雄告诉记者，目前他们开发的低温固态储氢材料可以存储其体积上百倍的氢气，因而其储氢密度比液氢还高。这些合金材料性能非常稳定，不会燃烧爆炸，可逆性好，重复使用不低于5000次。
“以我们开发的一种新型储氢材料为例，主要成分是镁和稀土元素镧、铈等，在炉中熔化冶炼，冷却成型，再破碎成粉末就可以了。”周少雄说，镁是自然界普遍存在的一种元素，镧、铈在稀土元素中储量丰富，因此综合成本已逼近锂电池。
近年来，世界各国在固态储氢应用和新型储氢材料的研发上取得了诸多进展，成熟的储氢材料已在热电联供、储能、车载燃料电池氢源系统等多个领域得到应用，德国一家公司甚至将固态储氢系统用于燃料电池潜艇中。
据周少雄介绍，他们最新研制的含镁储氢材料，储存容量可达每立方米110千克，远超美国能源局提出的储氢“终极目标”，但是制约其应用的是放氢温度过高，需要达到250℃以上。目前，科学家正通过各种方法来调控其热力学、动力学和循环寿命性能，希望可以早日实现商用。
氢气变身“固态油箱”或改变未来能源格局！日本丰田、韩国现代等企业投入巨资、耗时数十年研发氢能源汽车，但受制于加氢站建设的瓶颈，市场推广并不顺利。
“由于氢能储运问题没有解决，燃料电池成本较高，所以氢能源汽车还处在政府补贴、示范运行的阶段。”周少雄说，当固态储氢材料得到发展后，氢能利用将会有极大地改变。比如，将固态储氢装置与燃料电池一体化集成，可充分利用燃料电池余热，吸热放氢，降低系统热能消耗，使得整个燃料电池动力系统的能源效率得以提高。
“目前，我们已建成国内唯一一条年产800吨储氢材料的生产线，并与九号公司、永安行等企业开展合作，推出固态储氢动力系统的摩托车、电动自行车等。”周少雄告诉记者，低温固态储氢材料技术成熟，成本可控，整套装置全部实现国产化，无需政府补贴也可以实现商业化应用。
周少雄介绍，他们开发的以固态储氢为氢源的百瓦级氢燃料电池发电系统，只需55克氢气就能驱动自行车行驶80公里，而这55克氢气就储存在一个普通矿泉水瓶大小的罐子里，储氢压力仅相当于普通气球。
周少雄大胆预言：“固态储氢罐可以做成像干电池一样的产品，未来可在便利店或超市随处购买，也可以将使用完的氢能源空瓶放置存储箱，由快递员每日更换。”
未来，解决了储运难题，氢能的应用不仅是备受关注的燃料电池汽车，还包括氢能发电、工业应用及建筑应用等，不仅可以作为建筑热电联供电源、微网的可靠电源与移动基站的备用电源，还能够与数字化技术结合，让以固态储氢为氢源的氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。「本文来源：中国能源报」https://t.cn/A6hBahr2
近几年来，以固态储氢为能源供应的大巴车、卡车、冷藏车、备用电源等在我国相继问世。虽然只是试验示范项目，但还是在氢能源圈内引发了极大的关注。
固态储氢改变氢气高密度储存和安全应用两个难题，究竟是如何实现的?氢气的储运难题一旦获得解决，氢能源将在哪些领域发挥作用?带着这些问题，记者前采访了江苏省产业技术研究院集萃先进能源材料与应用技术研究所所长周少雄博士。
存储和运输问题影响了氢能利用！化学元素氢(H)，在元素周期表中位列第一，是所有原子中最小的。但这个无色无味的“小家伙”却是宇宙中最常见的元素，氢及其同位素占到了太阳总质量的84%，宇宙质量的75%都是氢。
“我们现在还生活在碳时代，但是在未来，氢能将是举足轻重的能源。”周少雄告诉记者，氢资源丰富，可以由水制取，氢供给燃料电池的产物还是水，不仅是世界上最干净的能源，还能实现能源物质循环利用、可持续发展。
当前，我国正面临着能源安全和碳排放两大挑战，在碳中和、碳达峰的目标下，必须调整当前过度依赖化石能源的能源结构，而将氢能纳入整个能源体系中，有助于改善我国的高碳能源结构，保障能源安全。
但是，从人类认识到氢气可以燃烧至今，已经过去200多年，氢能的高效利用仍然进展缓慢。“氢能的利用，涉及制氢、储运、应用3个环节，其中高密度安全储运氢是主要的瓶颈问题。”周少雄说，氢在通常条件下以气态形式存在, 且易燃、易爆、易扩散，这就给氢的储存和运输带来了很大的困难。
目前，氢气的储运主要分为气态、液态和固态3种方式。气态储氢较为常见，可分为低压和高压两种。过去，街头巷尾卖气球的小贩，会载着一个大钢瓶，这就是低压储氢罐。而高压气态储氢最高气压可达70兆帕，目前我国常见的高压储氢气压也达到35兆帕，这就对压力容器提出了极高要求，目前高压储氢罐采用碳纤维制造，成本极高且要消耗较大的能源进行压缩。
氢气在一定的低温下，会以液态形式存在。因此，可以将氢气压缩、冷却实现液态储存。常温、常压下液氢的密度为气态氢的845倍，但低温液态储氢不经济。氢气液化要消耗较大的冷却能量，而且必须使用超低温用的特殊容器，目前仅在储存空间有限的场合使用，如火箭发动机等。
与化石能源或电力等其他非化石能源相比，氢能由于尚未很好地解决储运问题，所以一直处在叫好不叫座的尴尬境地。因此，开发新型高效的储氢材料、安全的储氢技术对氢能的开发利用至关重要。
含镁固态储氢系统成本接近锂电池！“固态储氢相对于高压气态和液态储氢，具有体积储氢密度高、工作压力低、安全性能好等优势。”周少雄介绍，固态储氢是未来高密度储存和安全氢能利用的发展方向。
固态储存需要用到储氢材料，目前技术较为成熟的储氢材料主要是金属合金。储氢合金一般由两部分组成，一部分为吸氢元素或与氢有很强亲和力的元素，它控制着储氢量的多少，是组成储氢合金的关键元素，主要包括钛、镁等;另一部分是吸氢量小或根本不吸氢的元素，常见的有铁、镍等。
这些合金材料与氢气在低温的条件下发生化学反应，氢气在其表面分解为氢原子。合金材料内部有大量细微的晶格，氢原子扩散进入到晶格内部空隙中，形成金属氢化物。想要把氢原子“释放”出来也很简单，只需施加一定热量，储氢材料就可以析出氢气。
周少雄告诉记者，目前他们开发的低温固态储氢材料可以存储其体积上百倍的氢气，因而其储氢密度比液氢还高。这些合金材料性能非常稳定，不会燃烧爆炸，可逆性好，重复使用不低于5000次。
“以我们开发的一种新型储氢材料为例，主要成分是镁和稀土元素镧、铈等，在炉中熔化冶炼，冷却成型，再破碎成粉末就可以了。”周少雄说，镁是自然界普遍存在的一种元素，镧、铈在稀土元素中储量丰富，因此综合成本已逼近锂电池。
近年来，世界各国在固态储氢应用和新型储氢材料的研发上取得了诸多进展，成熟的储氢材料已在热电联供、储能、车载燃料电池氢源系统等多个领域得到应用，德国一家公司甚至将固态储氢系统用于燃料电池潜艇中。
据周少雄介绍，他们最新研制的含镁储氢材料，储存容量可达每立方米110千克，远超美国能源局提出的储氢“终极目标”，但是制约其应用的是放氢温度过高，需要达到250℃以上。目前，科学家正通过各种方法来调控其热力学、动力学和循环寿命性能，希望可以早日实现商用。
氢气变身“固态油箱”或改变未来能源格局！日本丰田、韩国现代等企业投入巨资、耗时数十年研发氢能源汽车，但受制于加氢站建设的瓶颈，市场推广并不顺利。
“由于氢能储运问题没有解决，燃料电池成本较高，所以氢能源汽车还处在政府补贴、示范运行的阶段。”周少雄说，当固态储氢材料得到发展后，氢能利用将会有极大地改变。比如，将固态储氢装置与燃料电池一体化集成，可充分利用燃料电池余热，吸热放氢，降低系统热能消耗，使得整个燃料电池动力系统的能源效率得以提高。
“目前，我们已建成国内唯一一条年产800吨储氢材料的生产线，并与九号公司、永安行等企业开展合作，推出固态储氢动力系统的摩托车、电动自行车等。”周少雄告诉记者，低温固态储氢材料技术成熟，成本可控，整套装置全部实现国产化，无需政府补贴也可以实现商业化应用。
周少雄介绍，他们开发的以固态储氢为氢源的百瓦级氢燃料电池发电系统，只需55克氢气就能驱动自行车行驶80公里，而这55克氢气就储存在一个普通矿泉水瓶大小的罐子里，储氢压力仅相当于普通气球。
周少雄大胆预言：“固态储氢罐可以做成像干电池一样的产品，未来可在便利店或超市随处购买，也可以将使用完的氢能源空瓶放置存储箱，由快递员每日更换。”
未来，解决了储运难题，氢能的应用不仅是备受关注的燃料电池汽车，还包括氢能发电、工业应用及建筑应用等，不仅可以作为建筑热电联供电源、微网的可靠电源与移动基站的备用电源，还能够与数字化技术结合，让以固态储氢为氢源的氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。「本文来源：中国能源报」https://t.cn/A6hBahr2
✋热门推荐