中能专访丨奥马尔·亚吉：“氢是终极燃料，但挑战在于储氢”

来源：中国能源新闻网 时间：2026-11-09 16:15

“氢是终极燃料，挑战之一在于储氢”

——访2025年诺贝尔化学奖得主、清华大学教授奥马尔·亚吉

中国能源新闻网 记者王可

　　11月5日，在第九届虹桥国际经济论坛“氢能高质量发展促进全球能源转型”分论坛期间，2025年诺贝尔化学奖得主、清华大学教授奥马尔·亚吉接受中能传媒专访。

　　从中国氢能产业发展前景、储氢技术研究进展，到其在清华大学牵头打造的AIMATRY（AI*Materials*Chemistry）交叉研究平台，奥马尔·亚吉反复谈到一个关键判断：氢是终极燃料，挑战之一在于储氢。

　　中能传媒：对于中国氢能产业未来的发展，您抱有怎样的期待？

　　奥马尔·亚吉：中国在氢能技术研发与产业支持层面已经取得了扎实进展，投入了大量科研资源，也有大批优秀科研人员聚焦储氢等核心难题展开攻关。但我们必须正视的是，氢能规模化应用的重要挑战在储氢环节——这既是一个极具分量的前沿科学难题，也是关乎能源转型的重大现实课题，要实现真正的技术突破，仍需持续投入更多资源与研发力量。

　　全职加入清华大学后，我希望能和国内科研团队携手，在储氢材料方向推动更多实质性进展。从更广阔的视角来看，科学知识无国界，对中国氢能产业有益的技术突破，最终也将惠及全球。当储氢这一核心难题被彻底攻克时，全世界都将共享氢能发展带来的红利。

　　中能传媒：您带领的研究团队在氢能相关领域取得了哪些代表性进展？

　　奥马尔·亚吉：早在上世纪90年代中期，我们团队就开创了金属有机框架（MOF）材料的“乐高式”构筑方法——将分子作为基础结构单元拼接组合，在分子尺度构建出类似多孔海绵的微观结构。这类材料的孔隙率极高，以至于一克材料——不比一块方糖大——内部表面积相当于两个足球场，这些内表面均可用于吸附存储氢气，为储氢技术提供了全新的材料载体。

　　经过多年研究，我们在这类材料的性能设计上已取得诸多突破。就储氢而言，有一个参数必须考虑：氢与材料结合得有多紧密。如果结合过紧，释氢使用就需要消耗大量能源；如果结合过松，又无法实现足够的储氢密度，二者必须达成平衡。若要在室温下实现具备实用价值的储氢量，理想的结合能数值为20千焦每摩尔。目前我们已将MOF材料与氢气的结合能从最初的3千焦每摩尔提高至12至13千焦每摩尔，走完了约三分之二的攻关路程。

　　从实际应用效果来看，填充了这类MOF材料的储罐，储氢量可达两倍，这意味着在同等能耗下，氢气运输量可翻倍。更关键的是，这类材料通过物理吸附作用储氢——氢分子仅与材料内表面形成弱相互作用，而非强化学键，仅通过泄压即可完成氢气释放，释氢过程几乎不需要额外输入能量，具备良好的能源经济性。

　　中能传媒：您在清华大学牵头推进的AIMATRY交叉研究平台，核心思路与应用价值是什么？

　　奥马尔·亚吉：网状化学的发展为新材料创制拓展了全新边界——只要能构想出分子结构，理论上就可以通过“分子积木”的方式合成对应材料。因此，潜在的材料组合可能有数亿种，甚至可达10的3000次方量级，依靠传统试错式的研发模式，根本无法完成海量候选材料的筛选与验证。

　　为此我们提出发展“选择科学”，而AIMATRY平台正是落地这一理念的核心载体。平台的核心并非打造一套由AI驱动的自动化机器人系统来逐一试错，而是构建融合人工智能、机器人技术、化学与材料科学的完整体系，形成“智能筛选—快速合成—性能验证”的研发闭环。当科研人员构想出某种具备储氢潜力或其他目标性能的材料时，可直接将参数输入系统，由平台快速完成合成制备与性能验证。

　　具体来说，平台的研究围绕三个核心方向展开：第一，借助AI与机器人技术，实现材料发现全流程的自动化；第二，大幅压缩材料从实验室发现到商业化落地的周期；第三，建立真正基于客观事实与可验证科学的“选择科学”，改变过去材料筛选部分依赖经验与直觉的模式。

　　当前新材料从发现到商业化落地往往需要数年甚至数十年，而依托这套体系，我们有望将周期缩短至数月到数年的量级。这不仅会加速储氢材料的技术迭代，也将为整个能源、环境领域的材料研发带来革命性的效率提升。

　　责任编辑：刘础琪