大規模、低成本輸氫運氫正在成為我國氫能產業快速發展的阻礙。當前，我國氫能產業處于起步階段，全產業鏈關鍵核心技術自主可控是我國氫能產業高質量發展的關鍵。儲運環節是制約當前我國氫能發展的瓶頸之一，安全高效的輸氫技術是氫能大規模商業化發展的前提。

在大規模輸送下，管道輸氫具備明顯成本優勢。純氫管道輸氫成本為百公里1.3元/公斤-1.5元/公斤，管道輸氫的成本遠低于同等運輸距離下長管拖車輸氫及低溫液態輸氫成本。

目前，國內正在加緊開發純氫管道的建設。今年4月，中國石化表示，“西氫東送”輸氫管道示范工程已被納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》，我國首個純氫長輸管道項目啟動。

該管道起于內蒙古自治區烏蘭察布市，終點位于北京市的燕山石化，全長400多公里，是我國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道。管道建成后，將用于替代京津冀地區現有的化石能源制氫及交通用氫，大力緩解我國綠氫供需錯配的問題，助力能源轉型升級。

建設難：成本及技術成“兩座大山”

目前，純氫管道投資建設每公里大約為500-600萬元。按照國內10萬噸輸氫規模計算，管道直徑為DN500，造價為600萬元，其中包括前期設計費用、管材、施工、征地、設備維護、壓縮機、控制系統及電氣系統等各項投資。

由于前期初始性投資較大，所以我國也在純氫管道輸氫基礎上另辟蹊徑——天然氣摻氫管道運輸。對于天然氣摻氫而言，節約初始投資建設成本，但在末端需要進行天然氣和氫氣分離，成本將會增加3~5元/公斤。

除成本較高外，管道本身的材料問題也不容忽視。我國目前的天然氣管網受制于鋼材材料影響，無法直接運輸純氫。現有管道直接輸氫將會出現“氫脆”問題，破壞管道材料。

氫進入金屬材料內部易導致材料力學性能下降，管輸工況下，由于內外應力綜合影響，易出現氫鼓泡、氫致裂紋、延性降低等損傷，大大增加管材失效可能性。

研究開發高強度或耐氫脆管材，加快實現氫氣管輸系統降本增效，是滿足當前規模化氫儲運需求的重要途徑，國內外在這方面已開展大量研究，包括氫致金屬材料損傷機理、氫與管材相容性、氫對焊縫性能影響、焊接工藝，以及新型非金屬管材開發等。

穩突破：純氫管道加速建設

近日，我國首次高壓力純氫管道試驗在國家管網集團管道斷裂控制試驗場完成6.3兆帕管道充氫測試和9.45兆帕管道爆破測試并取得圓滿成功。標志我國在大規模輸氫及純氫管道技術創新上取得顯著成績，為未來大規模輸氫運氫提供了技術支持和方向。

據悉，本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，也是國內首次對非金屬管道進行高壓純氫爆破試驗。此次試驗依托的國家管網集團管道斷裂控制試驗場，是繼英國、意大利之后全球第三個管道斷裂控制試驗場。

純氫管道建設亟需技術支撐和創新突破，我國首次高壓力純氫爆破測試的成功對于氫儲運產業鏈而言可謂是里程碑事件。

目前國內現有氫氣輸送管道總里程約400公里，其中由我國自主建設的較長距離的典型純氫輸送管道有3條，總里程不足100公里。2015年建成的濟源—洛陽氫氣管道工程是國內目前已建管徑最大、壓力最高、輸量最高的氫氣管道，全長25km，年輸氫量達10.04萬噸。此外，目前正規劃建設中國第一條長距離、高輸量、燃料電池級氫氣管道，即定州—高碑店氫氣管道，全長164.7km，設計壓力4.0MPa，最大輸量可達10萬噸/年。

有機構預計，僅氫氣儲運環節就有潛力構成一個千億規模市場，在未來終端氫氣售價中的30%將用于儲運成本。從“西氫東送”這一龐大藍圖可以預見，未來我國各地區對于氫能的利用將成為能源利用中一大部分，而長距離、低成本、高輸量將成為氫氣輸送的常見模式。