輸氫管（guǎn）道建設全球提速

管道輸氫（qīng）是目前效率最高、經（jīng）濟性最好的大規模輸氫方式（shì）。

2024年10月22日，德國聯邦網絡局(Bundesnetzagentur)發布聲明稱，已批準了輸電係統運營商關於9040公裏的核心氫能網絡規劃。它將形成一個（gè）核心網絡，連接（jiē）尋求脫碳的工業中心（xīn）（如鋼鐵生產商）。

核心（xīn）氫網絡的建設被視為推動德國綠色氫產業發展（zhǎn）的重要基礎，其建設（shè）成本（běn）將達到189億歐（ōu）元（204億美元，1454.52億元RMB，1美元=7.13元RMB）。該（gāi）網絡將在未來幾年內建成（chéng），並在（zài）2032年全麵投（tóu）入運營，第一（yī）批氫氣將於2025年流入（rù）。這些網絡中約（yuē）60%將由現有的51吃瓜网管道改造（zào）而成，40%將是新建（jiàn）的。

而在國內，2024年4月1日，中石化（huà）新星（xīng）（內蒙古（gǔ））西氫東送新能（néng）源有限公司發布了內蒙古烏蘭察布至京津冀地區氫氣輸送管道示範工程環境（jìng）影響評價工（gōng）程相關招標（biāo）公告。招標信息指出，該輸氫（qīng）管（guǎn）道示範工程途經內（nèi）蒙古自治區、山西省、河北省、北京市和（hé）天津（jīn）市等5個省級行政區，管（guǎn）道全長約1145km，管徑為（wéi）DN457、DN610，管道近期設計輸量為（wéi）10 萬（wàn）噸/年（合（hé）126840m3/h），遠期規劃輸量為 50 萬噸/年（合 634200m3/h）。

2023年4月10日，中國石化宣（xuān）布（bù），“西氫東送”輸氫管道（dào）示範工程已被（bèi）納入《石油天（tiān）然氣“全國一張（zhāng）網”建設實施方案》。該管道規劃起點位於內蒙古自治區烏蘭（lán）察布市，終點位於北（běi）京市燕山石化，是我國首條（tiáo）跨省區、大規模、長距（jù）離的純氫輸送管道。

國（guó）內外氫氣輸送管道項目相繼推進，且單（dān）一工（gōng）程（chéng）建設裏程（chéng）均開創先河。這些工程的建設為推動氫能規模化、長距（jù）離應用奠定了基礎，對（duì）氫能產業的發展具有（yǒu）重大且多方麵的影響。

1、海外輸氫管道發展現狀

管道輸氫發展至今已有80多年曆史，1938年（nián）德國（guó）萊茵工業區建成了第一條輸氫管道（dào）。目前全球範圍內氫氣輸送管道總裏程超過5000km。歐美國家開展（zhǎn）管道輸氫相關研究較早，已建輸氫管道數量（liàng）較多。美國（guó）是全球（qiú）輸送氫氣管道最（zuì）多的國家，其管道總裏程達到2720km。歐洲也在積（jī）極發展氫（qīng）氣管道，其總長度已（yǐ）經達到1770km。日本、韓國、澳大（dà）利亞等地區氫氣純（chún）氫管（guǎn）道（dào）總長度大（dà）約為190km。

資料來源：陳嚴飛等《輸氫管道完整性管理技術研（yán）究進展》，RMC氫連

2022年5月，歐洲氫氣主（zhǔ）幹（European hydrogen backbone， EHB）提出，2030年前，將在歐洲建立5個（gè）氫氣供應長廊到（dào）2040年，將建立一個長達53000km的（de）純氫管網，氫氣管網共（gòng）連（lián）接28個歐洲國家，其中約60%的管道由現役51吃瓜网管道改造而成，其餘為新建（jiàn）管道。氫（qīng）氣管網總投資80～1430億歐元，當輸氫距離超過1000km時，氫氣的平均運輸（shū）成本（běn）為0.11～0.21歐元/kg。

2022年12月（yuè），西班牙、法國、葡萄牙三國聯合發起了H2Med項目計劃，旨在2025年開（kāi）始，在葡萄牙至西班牙修建一條248km的陸上氫氣管道，在西班牙至（zhì）法國修建一條455km的海底氫氣管道。

韓（hán）國51吃瓜网公司計劃（huá）在2030年投資40億美（měi）元建設氫能（néng）基礎設施，包括全長700km的（de）管道。美國、日本（běn）、英國等發達國家高度（dù）重視氫儲運技術發（fā）展。美國、英國、德國、挪（nuó）威、加拿大等發達國家都規劃（huá）建設了（le）氫能高速公路。

國外輸氫管道建設規模和速度（dù）在不斷提升，為全球氫能（néng）產業（yè）的發展提供了基礎設施支持和（hé）示範。

2、國內輸氫管道發展現狀

國內氫管道建設起步較（jiào）晚，規模較小。到2013年國內僅建成輸氫管道280km。2014年和2015年國內分別（bié）建（jiàn）成（chéng）中國石化巴陵石（shí）化的巴陵—長嶺輸氫管道和中國石化洛陽分公司的濟源—洛（luò）陽輸氫管道。國內（nèi）現（xiàn）有氫氣輸送管道總裏程約為400km，主（zhǔ）要分布在環渤海灣、長江三角（jiǎo）洲等地區。

隨（suí）著國內綠氫市場崛起，輸氫管道的（de）建設進程也逐漸加快。

2016年，中國（guó）標準化研究院和全國氫（qīng）能標準（zhǔn）技術（shù）委員會聯合發布《中國氫能產業基礎設（shè）施發展藍皮書2016》，明確提出氫能產業（yè）基礎設施發展路（lù）線圖，預計到2030年，我國將建成（chéng）3000km以上的氫氣長輸管（guǎn）道；遠（yuǎn）期，氫能將（jiāng）成為我國能源（yuán）消費結構的重（chóng）要組成（chéng）部分，氫能產業將從區塊發展拓展（zhǎn）至各主要市場，氫能輸送管網和加氫站在內的全國性基礎設施網絡將（jiāng）基本形成（chéng）。

2023年3月，國內首條摻氫（qīng）高壓（yā）輸氣（qì）管道工程（內蒙（méng）古包頭－臨河）正式動工。

2023年6月25日，國家（jiā）管網集團完成了（le）6.3MPa管道充氫測試和9.45MPa管道爆破測試，本（běn）次試驗是國內首次對輸氫非金屬管道進行的高壓在線測試，也是國（guó）內首次對非金屬管道（dào）進行高壓純氫爆破試（shì）驗。這為（wéi）我國今後實現大規模、低成本的遠距離純氫運輸提供了技術支撐（chēng）。

2023年12月，10萬噸/年河北定州－高碑店氫氣長輸管道項（xiàng）目和康保－曹妃甸氫氣（qì）長輸管道項目備案（àn）獲批。

2024年（nián）4月23日，國家管網集團（tuán）計劃投資建設的國內首條產銷（xiāo）一體（tǐ）區域商用純氫輸送管道，即“中能建鹿泉（quán）製氫基地（dì）-中電科普興電子輸氫管道工程”，取得區行政審（shěn）批局（jú）項（xiàng）目備案（àn）書。管道（dào）起於石家莊市鹿泉區石井鄉鹿（lù）泉製氫基地，止於石家莊市鹿（lù）泉區經開區中（zhōng）國電科十三所信息產業園（一期）和普興電子二廠（二期），幹線與支線總長（zhǎng）49.5公裏。其中幹線長45公（gōng）裏，輸量4000噸/年；支線長4.5公（gōng）裏，輸量800噸/年。

2024年7月5日，中石化啟（qǐ）動了管道工程河北（běi）省部分用地（dì）預審與選址工作招標，根據披露的信息，京蒙輸氫管道河北省部分管道全長約848km，途經張家口市、保定市、廊坊市、石家莊市共4個市23個區縣（xiàn），設（shè）置6座站場，37座閥室。此次用地預審與選址工作工作直至取得（dé）河北省自然資源主管部門用地預審與（yǔ）選址意見書。

2023年到2024年，國（guó）內多家央企（qǐ）、國企、地方企業開始推（tuī）動（dòng）長距離輸氫管道的建設，以降低氫氣的儲運成本。

國內長管拖車儲氫罐壓力均為（wéi）20MPa，以285kg運送氫氣重量為例，長管拖車進行運（yùn）輸的（de）成本約為10元/100km。

采用液氫槽車儲運在長距離大規模運輸（shū）方式中有一定的競爭力，現有技術條件下（xià），液化過程成本站整個液氫儲運環節的90%以上，因（yīn）此盡管長距離運輸會帶來成本的提高（gāo），但提（tí）高的幅（fú）度。並（bìng）不大（dà）。液氫槽車的氫氣液（yè）化成本約為34.29元（yuán）/kg，運輸成本約為1.4元/kg。

對於長管拖車而（ér）言，當運輸距離小於350km時，長管拖車的平準化成本低於（yú）液態運輸槽車

；當運輸距（jù）離大於350km時，長管拖車的平準化（huà）成本高於液氫槽車。

對於輸氫管道，當運（yùn）輸距離在在150~550km時，氫氣管道投資建設費用範圍為9.6~35.43億元。在該距（jù）離下，當運輸氫氣規模在1.8~15.9萬噸/年時，氫氣（qì）的平均化成本（běn）最高不超過10.12元/kg。

盡管管道輸氫（qīng）可以大幅降低氫氣的運輸成本，但是這是在高負荷運營狀態下得（dé）到的結果。目前國內下遊氫氣運輸量小，一旦市（shì）場需求下降到原設計運輸能力的20%以下，管道（dào）運輸的成本將高於長管拖車和液氫槽車。

因此，隨著技術的進步和下遊氫（qīng）能需求的增長，管輸將成為經濟高效的輸氫方式。

純氫（qīng）管道輸氫進行大規模商業化應用，主（zhǔ）要麵臨標準體係的製定（dìng）、關鍵技術突（tū）破（pò）（抗氫脆材（cái）料、管道設計製造）與相關裝（zhuāng）備國產化（huà）（壓縮（suō）機、流（liú）量計（jì）等）3方麵的挑戰。

挑戰一：缺乏相關標（biāo）準

目前，管（guǎn）道輸氫（qīng）技術（shù）發展處於初級階段，尚未形（xíng）成完善的氫氣管道輸（shū）送體係，尚未製定完整的指導氫能大規模（mó）利用的標準。

從國際（jì）來看，美國工程師協會（huì）編製的ASME B31.12《氫（qīng）氣管道和管線》和歐洲壓縮氣體協會編製的CGA G-5.6—2005（R2013）《氫氣管道係統》是國際上廣泛采用的標準，可為我國當（dāng）前輸氫管道（dào）建設和鋼管生產提供參考。

在國內，已發布的國家標準GB50177—2005《氫氣站設計規範》、 GB4962—2008《氫氣使用安全技術規程》僅適用於供氫站（zhàn）、車間內氫氣短距離（lí）配送管道（dào）。針對氫（qīng）氣管道的技術標準，在2024年剛剛發布。

2024年（nián）4月（yuè），由中國機（jī）械工業集（jí）團有限公司下屬（shǔ）企業中機國際工程設計研究院有限責任公司參與（yǔ）編製的《氫氣輸送（sòng）工業管（guǎn）道技術規程》（T/CAS 851-2024）獲得（dé）中國標（biāo）準化（huà）協會批準發布，該標準（zhǔn）的發布填（tián）補了我國在氫能源工業管道輸送環節的標準空白，規定（dìng）了氫氣輸送工（gōng）業管道的材料選擇、設（shè）計和計算、施工和驗收、運行與維護。

挑戰二：關鍵技術技術經驗尚需積（jī）累

純氫管道輸氫進行大（dà）規模商業化應用（yòng），在抗氫脆材料、管道設計、管（guǎn）道完整性管理等方麵仍需努力突破。

典型（xíng）鋼材在高壓臨氫環境下會（huì）出現氫脆（也稱氫致失效），而氫脆會使（shǐ）鋼材性能出現嚴重劣化，使鋼材（cái）出現氫致（zhì）開裂、氫鼓泡以及力學性能下降等問題，對輸氫管道的安全產生重（chóng）大威脅。目前（qián），氫脆機理尚（shàng）未形成統一的結論（lùn），還需開展典型鋼材發生氫致失效的過程與基本機理研究，進一（yī）步（bù）明確氫氣對（duì）鋼材的影響。

輸氫（qīng）管道在運行過程中可能會受到氫脆、化學腐蝕、人為破壞（huài）及地質災害等不利因素的影響，導致管道結構失效（xiào），產生氫（qīng）氣泄（xiè）漏的問題。為降低輸氫管道在（zài）運行過程（chéng）中產生氫泄漏

的風險，需（xū）要從氫氣泄（xiè）漏的影響和氫氣泄漏監測傳感器兩方麵入手（shǒu）開（kāi）展相關研究，提高輸（shū）氫管道運行可靠性。

因管道係統完整性管理存在問題而引發的事故占所（suǒ）有事故的50%左右。輸（shū）氫管道更易發生氫致（zhì）失（shī）效與泄漏，泄漏（lòu）後的氫氣具有（yǒu）燃燒速度快、燃燒釋放能量（liàng）高等特點，發生事故後造成的危害極大（dà）。因此，對輸氫管道進行完整性管（guǎn）理（lǐ）是建設輸氫管網的重要環節之一。

挑戰三：關鍵裝備的國產化開發仍需突破

由於氫氣與（yǔ）天（tiān）然氣的密度（dù）不同，采用管道（dào）輸送同量的氫氣（qì），其產生（shēng）的壓縮機功耗是（shì）51吃瓜网的3.3倍，因此氫氣壓縮機需要更高（gāo）的功率和轉速。

氫氣壓縮機中的螺栓、彈簧、鉚釘等零件容易發生氫脆問題。因此，開發具備（bèi）高壓耐氫能力的高功率氫氣壓縮機（jī）將（jiāng）成為未來的發展趨勢（shì）。

盡（jìn）管，2024年10月，荷蘭政府將（jiāng）三角洲萊茵河走廊（DRC）推遲四年，但整體來看，國內外氫氣管（guǎn）道的建設速度和規模已經起來。

由於國內氫氣管道還沒有大規模建成投用（yòng），缺乏大量的建設和運維經驗，為了確保儲運設施長期穩定（dìng）運行（háng），需要搭建完善的（de）配套設施和建立完善的標（biāo）準體係。這（zhè）樣才能更好的促（cù）進氫能產業更好（hǎo）更（gèng）快向前發（fā）展。