我国氢能运输领域近日好消息不断。

中国石化4月10日宣布，拟建设全长400多公里的“西氢东送”输氢管道示范工程已被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》，标志着国内首个长距离纯氢输送管道项目启动。4月16日，中国石油宣布，用现有天然气管道长距离输送氢气技术获突破，可为我国大规模、低成本、远距离氢能运输提供技术支撑。

在“双碳”目标背景下，氢能作为一种较具潜力的绿色低碳能源，被众多企业视为转型新赛道并加快布局。但目前，氢气主要以长管拖车等公路运输方式为主，运输成本高且效率低，严重制约产业规模化发展。在多位业内人士看来，管道输氢是实现氢气大规模、长距离运输的最佳方式，接连取得突破对推动我国氢能产业快速发展具有重要意义。

一、管道是氢气长距离运输的最佳路径

储运的技术路径，通常分为气态储运、液态储运以及固态储运三种方式。

不过，相较于石油、天然气等传统化石燃料，氢气在储运环节具有天然的劣势，发展进度缓慢。

学习过中学化学的读者都清楚，氢是周期表中排名第一的元素，氢气的质量小，密度低，它的性质非常活跃，既容易泄漏，也容易爆炸。

对于这样一种气体，储运显然非常麻烦，即使没有危险发生，也会造成相当程度的成本不经济。

我们可以通过一个例子简单理解——运输一车氢气，瓶子重量在95%以上，需求的氢气只有5%，而且不能长距离运输，所以这是一笔不划算的生意。

氢气气态的经济运输半径局限在200公里以内，50公里以内每公斤氢运输成本超过4元，100公里运输成本为超过8元，距离500km时运输成本达到20.18元/kg。

并且，运输压缩氢气的鱼雷车每车仅可运300kg。

毫无疑问，成本和载荷的问题无疑制约了氢气的长距离运输，阻碍了氢能产业的发展。

从技术路径来看，中长距离大规模运输，主要考虑管道和液氢运输方式。液态储运的储氢密度较大，但设备投资与能耗成本较高，管道运输无疑是最佳的解决方案。

“从输送压力、载氢量、体积储氢密度、经济输送距离、技术成熟度等方面对比常见氢输送方式，不同方式各有特点和适用场合。管道输氢具有输量大、安全、高效特点，当管道被充分利用、输送距离较长、输送量较大时，输氢的单位运输成本相对较低，经济优势显著。”宇波指出。

“长管拖车的优点是灵活便捷，但单次运氢量仅为300到400公斤，只占长管拖车总重量的1%—2%，运输距离为100公里时的成本高达每公斤5到6元。以运氢量每天4吨测算，当运输距离从50公里增加到600公里时，20MPa 长管拖车运输成本由每公斤2.4元增加至13.3元。”中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院副教授刘翠伟用数据向《中国能源报》记者做了对比，“对于管道输氢，以运力利用率100%测算，当运输距离由50 公里增加到500 公里，运输成本仅从每公斤0.8元增至2.3元，显著低于气氢长管拖车、液氢槽车等运输成本，未来氢能全面普及到各领域后，管道输氢将成为最具潜力的输氢方式。”

二、全球输氢管道已然开始加速

据统计，全球范围内氢气输送管道已经超过5000km，这些管道主要是由氢气的生产商来运行。美国输氢管道总里程已超过2700km，排名第一，欧洲氢气输送管道长度也达到1770km。

管道输氢技术走在最前端的是美国，最高运行压力到10.3兆帕，主要是位于墨西哥湾沿岸，有1000公里左右的管线。

展望未来，全球输氢管道已然开始加速。

欧洲于2020年7月提出欧洲氢能主干管网规划，目前已经扩展到28个国家地区的31家天然气基础设施公司。

预计到2030年建成5个泛欧氢气供应和进口的氢走廊及近28,000公里的输氢管道，到2040年建立一个约53.000公里的氢气输送管道网络。未来仍将进一步增长。估计总投资达800-1430亿欧元。

陆上管道运输来看，每公斤氢气每运输1,000公里的平均运输成本为0.11-0,21欧元，如果仅通过海底管道运输氢气，则每公斤氢气每运输1,000公里的平均运输成本为0.17-0.32欧元。

我国目前的管道长度仍然落后发达国家，建设进度较慢，目前国内总里程仅400公里，在用的管道只有百公里左右。

2022年，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，文件提出要开展掺氢天然气管道、纯氢管道等试点示范。

在政策支持下，氢能管道迎来发展“风口”。近两年，我国关于输氢管道建设动作不断，国内输氢管道建设加速。

三、我国长距离、大规模输氢技术获突破

最近，我国长距离、大规模输氢技术接连传来好消息。

4月16日，中国石油发布消息，用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破。在宁夏银川宁东天然气掺氢管道示范平台，管道中的氢气比例已逐步达到24%。这为我国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供了技术支撑。

几天前的4月10日，中国石化也发布消息，我国首个“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入石油天然气“全国一张网”建设实施方案，标志着我国氢气长距离输送管道进入新发展阶段。

“西氢东送”管道规划起点位于内蒙古自治区乌兰察布市，终点位于北京市的燕山石化，管道全长400多公里，经过内蒙古、河北、北京等3省（区、市）的9个县区，是我国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。管道一期运力10万吨/年，预留50万吨/年的远期提升潜力。

第三个好消息是，我国在固态储运氢方面也有新进展。 4月13日，全球先进吨级镁基固态储运氢车在上海汽车会展中心亮相。该第一代吨级镁基固态储运氢车由上海氢枫能源技术有限公司联合上海交通大学氢科学中心共同研发制造，助力我国固态储氢技术迈上新一级台阶。

该储运氢车以镁合金为介质，通过镁与氢气的可逆反应进行氢气储运，单车储氢量是当前主流储氢方式——高压气态储氢的3倍至4倍，且存储状态为常温常压，解决了高压气态储氢的高压爆炸风险，实现更安全、高效、经济的氢气储运，是当前氢气储运环节的一项创新性技术。

这些技术突破或项目落地，将加快氢能全产业链的建设和规模化应用。

四、我国相关标准有了一定的突破

在政策背书及市场拉动下，我国管道输氢技术快速发展。

当前的天然气掺氢比例一般在2%~20%，20%是实验室的理论值。而我国宁夏宁德的天然气管道（长397公里）氢气比例逐步达到24%，整体运行平稳。

随着氢能产业的发展，核心关键设备国产化进展迅速，国产品牌技术迭代及产品性价比快速提升。

此外，我国管道输氢相关标准有了一定的突破：

2021年7月，由西南市政总院负责主编的《城镇民用氢气输配系统工程技术规程》编制工作正式启动。

与此同时，中国标准化协会批复了《氢气输送工业管道技术规程》的编制工作，发布了《关于公开征求中国标准化协会标准〈天然气掺氢混气站技术规程〉意见的通知》。

随着技术突破、核心设备国产化替代，国内管道输氢标准体系的建立，我国管道输氢产业有望迎来高速发展。

到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，输氢管道建设里程达到3000km。

输氢管道将帮助我国在可再生能源制氢、氢储能、氢化工、氢交通、氢冶金等领域的发展步入正轨，将促进氢能产业进一步落地，进行市场化推广，助力双碳目标的实现。

文章来源： 能链研究院，环 球零碳，中国能源报