氫能是一種綠色、高效的可再生能源，被視為21世紀的“終極能源”，其應用前景廣闊。近幾年，全球氫能產業快速發展


，尤其是在我國“雙碳”目標提出的背景下，氫的生產、儲存、運輸和利用等技術備受關注。

　　4月10日，中國石化“西氫東送”輸氫管道示範工程納入《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
，標誌著我國氫氣長距離輸送管道進入新的發展階段。4月16日，中國石油對外發布消息，用現有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術獲得了突破，這為我國今後實現大規模
、低成本的遠距離氫能運輸提供了技術支撐。“西氫東送”管道工程起於內蒙古烏蘭察布
，終於北京市燕山石化公司，管道全長400多公裏，途經內蒙古

、河北
、北京3省（市、區）、9個縣區
，是我國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道，管道一期工程運力為10萬噸/年，預留50萬噸/年遠期提升潛力

，並在沿線多地預留端口，便於接入潛在氫源。

　　氫能產業迎來機遇期，多家鋼企紛紛助力氫能儲運領域建設，共同奔赴“氫時代”。

　　首鋼

　　近日，首鋼股份最新研製生產的高鋼級輸氫管線鋼經用戶製管加工後成功應用於包頭—臨河輸氣管道項目
，成為國內首家實現高鋼級輸氫管線鋼批量生產的企業
，為我國長距離、高壓輸氫管道工程應用奠定基礎。內蒙古包頭—臨河天然氣摻氫管道項目為國內首條高壓力
、高鋼級、長距離、大口徑摻氫管道項目，幹線全長約235km，設計壓力6.3MPa，可為沿線地區調整能源結構、實現“碳達峰”“碳中和”提供支撐。項目所應用的Ф457×8.8mm X52MS材質螺旋鋼管由首鋼股份提供板材，華油鋼管製管加工。首鋼股份研發生產的高鋼級輸氫管線鋼，滿足工程設計的10%摻氫比例要求，處於國內領先。

　　由於高壓輸氫管道材料過程中一直存在“氫脆”損傷，在首鋼股份輸氫管線鋼問世之前，高鋼級輸氫材料標準在國內還處於一片空白。但麵對高難度的研發生產課題，首鋼股份從“零”開始
，充分發揮“產銷研用”一體化優勢
，先後與國內寶雞、巨龍、華油等龍頭企業合作。其間，團隊展開了18個月的“抗氫脆”研發工作，克服了煉鋼工藝及成分控製技術難題、進行了多次檢測標準研討，製定了周密的冶煉生產方案，實現了輸氫管線鋼高質量、均質化生產，現已批量供貨5800噸。

　　液ye氫qing作zuo為wei氫qing氣qi大da規gui模mo應ying用yong的de優you質zhi儲chu運yun方fang式shi，可ke以yi有you效xiao解jie決jue氫qing氣qi資zi源yuan的de地di域yu錯cuo配pei問wen題ti。目mu前qian發fa達da國guo家jia以yi液ye氫qing儲chu運yun為wei主zhu，但dan之zhi前qian由you於yu我wo國guo對dui液ye氫qing環huan境jing下xia材cai料liao的de低di溫wen組zu織zhi、性能等研究還不夠完善
，材料選擇缺乏理論支撐和統一標準，導致我國液氫主要用於航天領域，民用方麵幾乎空白。

　　太tai鋼gang瞄miao準zhun氫qing能neng行xing業ye先xian期qi介jie入ru，與yu國guo家jia相xiang關guan部bu門men及ji製zhi造zao企qi業ye合he作zuo
，積ji極ji參can與yu材cai料liao的de設she計ji研yan發fa，推tui進jin相xiang關guan材cai料liao標biao準zhun的de製zhi定ding。日ri前qian，太tai鋼gang完wan成cheng一yi批pi液ye氫qing專zhuan用yong不bu鏽xiu鋼gang訂ding單dan交jiao付fu

，用yong於yu國guo內nei某mou重zhong點dian氫qing能neng項xiang目mu建jian設she。這zhe是shi自zi2022年該產品批量投放市場，中標某亞洲最大氫能源項目之後


，又一次完成國內重點氫能項目的供貨，有力助推我國氫能產業發展。

　　2021年10月(yue)
，太(tai)鋼(gang)液(ye)氫(qing)專(zhuan)用(yong)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)全(quan)係(xi)產(chan)品(pin)通(tong)過(guo)相(xiang)關(guan)認(ren)證(zheng)，成(cheng)為(wei)該(gai)領(ling)域(yu)國(guo)內(nei)唯(wei)一(yi)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)材(cai)料(liao)供(gong)應(ying)商(shang)，填(tian)補(bu)了(le)國(guo)內(nei)民(min)用(yong)液(ye)氫(qing)儲(chu)罐(guan)領(ling)域(yu)的(de)空(kong)白(bai)

，成(cheng)功(gong)解(jie)決(jue)了(le)“卡脖子”問題，產品化學成分、超低溫性能等指標能夠完全滿足液氫環境的苛刻要求。截至目前，太鋼已累計實現液氫專用不鏽鋼供貨900噸，與行業龍頭及重點企業全部形成了合作
，在國內形成了行業全覆蓋，國內市場占有率100%。

　　緊盯國家氫能發展政策，太鋼將繼續推進專用不鏽鋼產品在液氫輸送管道，軌道用、船用儲罐等領域的應用，並積極拓展海外業務，為我國能源綠色轉型升級貢獻太鋼力量。

（圖源：包鋼集團）

　　包鋼集團準確研判市場
、抓住機遇、深挖潛力，研發生產摻氫天然氣管道用管線鋼獲得成功。

　　近日，包鋼稀土鋼板材廠接到一筆為西部天然氣包頭至臨河段管道輸送項目生產X52MS輸送摻氫天然氣管道用熱軋板卷1.12萬噸的訂單任務
，這是包鋼集團贏得的首筆摻氫天然氣管道用管線鋼訂單。

　　據悉，早在2023年初，包鋼集團摻氫天然氣管道用管線鋼研發就取得了成果，實現了X52MS輸送摻氫天然氣管道用熱軋板卷小批量試製一次成功。產品具有超低硫
、超chao低di磷lin以yi及ji耐nai低di溫wen衝chong擊ji韌ren性xing的de特te點dian，抗kang氫qing致zhi開kai裂lie性xing能neng優you良liang
，抗kang氫qing脆cui和he止zhi裂lie指zhi標biao均jun通tong過guo權quan威wei檢jian驗yan機ji構gou評ping價jia，具ju備bei了le批pi量liang化hua生sheng產chan供gong貨huo能neng力li。目mu前qian，首shou筆bi訂ding單dan產chan品pin正zheng在zai生sheng產chan中zhong，並bing將jiang分fen批pi發fa往wang上shang海hai。這zhe些xie產chan品pin經jing焊han接jie加jia工gong後hou
，將jiang全quan部bu用yong於yu西xi部bu天tian然ran氣qi包bao頭tou至zhi臨lin河he段duan管guan道dao輸shu送song項xiang目mu，為wei實shi現xian“雙碳”目標貢獻包鋼力量。

　　儲運是氫能產業鏈中的重要一環。近日，國家發展改革委
、國家能源局聯合發布的《氫能產業中長期規劃（2021—2035年）》指出，“在中遊儲運側，深入開展天然氣
、氫氣的技術特性研究
，充分利用現有天然氣管網基礎設施，打通氫能儲運的關鍵堵點”。上海市公布的《上海市氫能產業發展中長期規劃（2022-2035年）》提出，到2035年
，工業產氫能力達50萬噸/年，建設30公裏輸氫管道。建設上海化工區、寶武園區內部氫運輸網絡，上海臨港地區中長期加強輸氫管道建設等。

　　從國家和各省市氫能產業發展的規劃中可以看出，建設輸氫管道是儲運的重要一環，對管道用鋼提出了新要求。

　　關於氫氣輸送，現階段主要有兩種方式，一是高壓長管拖車運輸氫氣
，二是長輸管道運輸氫氣。選用何種輸氫方式
，取決於運輸成本。

　　高壓長管拖車在小規模、短半徑輸氫時經濟性最佳。據測算
，規模為500千克/天
、距離輸氫源點100公裏的加氫站，運輸成本為6.50元/千克。距離500公裏時，運輸成本達到16.14元/千克。因此，考慮到經濟性問題，長管拖車輸氫一般適用於短距離運輸。

　　管道在大規模輸氫時，經濟性最佳。據測算，長度25公裏


、年輸送能力10.04萬噸的輸氫管道，運氫成本為1.16元/qianke。yinweiyasuomeiqiankeqingsuoxiaohaodedianliangshixiangduigudingde
，guandaoshuqingchengbenzengjiazhuyaoshiyuyunshujulizhengxiangguandeguancaizhejiujiweihufeiyong。dangshusongjuliwei100公裏時
，管道運輸氫氣的成本為1.43元/千克。可見，在大規模輸送時
，管道輸氫量具備明顯的成本優勢。這有利於推動管道輸氫得到快速發展。

　　目前
，全世界已建設輸氫管道全長約4670公裏。其中，美國輸氫管道約2600公裏，歐洲輸氫管道約1770公裏
，日本、韓國
、越南、澳大利亞、巴西
、泰國
、印尼、南非等國輸氫管道總長度約150公裏。

　　我國輸氫管道建設則起步較晚，摻氫管道和純氫管道工程都在建設當中。據統計，國內純氫管道已建設和正在運營的總長度目前大約為400公裏。如2022年11月投運的上海市4公裏輸氫管道，設計輸氫能力5040噸/年，是全球第一個完全麵向新能源汽車行業的輸氫管道
；2022年4月開工的甘肅省玉門油田輸氫管道工程，連接玉門煉廠氫氣加注站，長度5.77公裏
，管徑200毫米
，壓力2.5兆帕，年輸氫能力為7000噸
；2021年10月開工的烏海-銀川焦爐煤氣管道，用於焦爐煤氣和氫氣混合輸送，管道總長217.5公裏，管徑610毫米
，設計壓力3兆帕
，采用L245直縫埋弧焊管；2021年義烏—鄭州煤氣輸送管道，用於優質潔淨煤氣和混合氫氣輸送，長194公裏
，管徑426毫米，設計壓力2.5兆帕，采用螺旋埋弧焊管

；等等。

　　除了以上項目，國家電投還在天然氣摻氫技術和示範項目方麵進行布局
，最高摻氫比例已達24%（體積分數）。

　　以yi上shang這zhe些xie管guan道dao對dui輸shu氫qing來lai說shuo，遠yuan遠yuan不bu夠gou。製zhi氫qing產chan地di多duo集ji中zhong在zai煤mei炭tan化hua工gong產chan業ye聚ju焦jiao的de北bei方fang地di區qu，風feng光guang儲chu氫qing一yi體ti化hua項xiang目mu的de可ke再zai生sheng能neng源yuan製zhi氫qing基ji地di也ye多duo是shi在zai北bei方fang地di區qu。而er氫qing能neng用yong戶hu基ji地di主zhu要yao在zai南nan方fang地di區qu
，氫qing能neng需xu求qiu量liang巨ju大da，隻zhi能neng依yi靠kao從cong北bei方fang輸shu氫qing來lai緩huan解jie氫qing能neng來lai源yuan問wen題ti。目mu前qian，長chang輸shu氫qing管guan道dao市shi場chang有you待dai進jin一yi步bu開kai發fa。據ju《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》預測
，我國將於2030年實現長輸氫管道總長度3000公裏。目前，有2條重要輸氫長輸管道建設正在籌劃之中。

　　congjishushanglaikan，zaigaoyaqitaishuqingguochengzhong

，guandaozhongdeqingqifenzixifuyugangcaibiaomian
，suihouyiyuanzixingshishenrujinshuneibu，shiguanxiangangfashengqingzhilie，jiajuguandaoshixiaodetufaxing，kangqingzhilieshiguancaigaozhiliangfazhandefangxiang。yinci，guancaichengfengoucheng、管道工程設計與安全保障是輸氫管道與油氣管道的明顯差異。

　　中國石化建設運營金陵—揚子氫氣管道、巴陵—長嶺氫氣輸送管線、濟源—洛陽氫氣管道，最長投運時間約16nian。zaijileishuqingguandaoyunyingshijianjingyandejichushang，zhongguoshihuaxingchengqingqiguandaohexinjishutixi
，zhangwoleqinghuanjingxiabutonggangjiguancaijihanjiejietouxingnengdezonghepingguyuyingyongjishu，chubuxingchengleqingqichangshuguandaozengyashusong，anquanxiefang、管材評價
、焊接安裝和安全防護等核心技術體係，同時完成了《氫氣輸送管道工程技術規範》編製，填補了國內該領域標準的空白。

　　輸氫管道的技術關鍵在於抗氫致裂。目前首鋼技術研究院對抗氫致裂的鋼鐵材料進行了研究，並已取得突破性進展；中石油科研及鋼管企業對氫的儲運技術進行了係統分析研究
；美國對輸氫管道用鋼材推薦X42、X52等低強度管線鋼。

　　抗氫鋼管的關鍵在於對化學成分
、顯微組織的要求更為嚴格，主要包括硫（S）、磷（P）
、碳（C）
、非金屬夾雜物及帶狀組織等
，要求具有低焊接當量、針狀鐵素體/貝氏體顯微組織，強度級別≦X65，輸氫壓力≦10兆帕；焊管管型可用HFW（高頻直縫鋼管）或埋弧焊管以及雙金屬複合管等。國內鋼鐵企業、鋼管企業應在這些產品領域加大科研力度，助推“西氫東送”國家工程的落地。

作者：彭在美（上海鋼管行業協會專家委員會高級顧問）、劉建偉（浙金洲管道科技股份有限公司市場總監）、陳文花（上海鋼聯電子商務股份有限公司鋼管事業部總經理助理）