氫能與太陽能、風(fēng)能一樣，是世界上最主要的清潔能源之一，在全球 " 碳達(dá)峰碳中和 " 的時代背景下，發(fā)展氫能，具有重大社會價值與戰(zhàn)略意義。
2022 年 3 月，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）》，該文件明確了氫能在中國未來能源結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略性定位，制定了中國氫能產(chǎn)業(yè)階段性發(fā)展目標(biāo)，為國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。
氫能的儲運(yùn)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)氫能大規(guī)模商業(yè)化的關(guān)鍵。隨著氫能應(yīng)用場景的持續(xù)拓展，儲運(yùn)環(huán)節(jié)的技術(shù)短板逐漸顯現(xiàn)，為破解該痛點(diǎn)，國家正大力支持管道輸氫技術(shù)的發(fā)展。
近日，中國聯(lián)塑所研發(fā)的 RTP 柔性輸氫復(fù)合管純氫爆破試驗(yàn)取得成功，標(biāo)志著我國可完全實(shí)現(xiàn)該類輸氫管道的國產(chǎn)化，管道輸氫技術(shù)邁向新的臺階。
管道輸氫是氫能商業(yè)化的關(guān)鍵
氫氣蘊(yùn)含著巨大的能量，是重要的工業(yè)原料，也是最重要的工業(yè)氣體之一，在交通運(yùn)輸、石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、氫氣有機(jī)合成、航天航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
交通行業(yè)是氫能利用的市場之一。數(shù)據(jù)顯示，2022 年，我國燃料電池汽車保有量在 12682 輛，建成加氫站 358 座，根據(jù)氫促會的初步預(yù)計，到 2025 年我國氫氣年需求量將達(dá)到 4058 萬噸，到 2030 年我國氫氣年需求量將達(dá)到 4910 萬噸。
雖然氫能在交通領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著氫能應(yīng)用場景不斷拓展，行業(yè)痛點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)。過去行業(yè)將 " 發(fā)展氫能 " 的重點(diǎn)放在 " 發(fā)展氫燃料電池汽車 " 上，在氫能風(fēng)口之下紛紛布局車用燃料電池及上下游產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致我國氫能運(yùn)輸體系建設(shè)及運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展大大滯后于燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
佛山環(huán)境與能源研究院副院長王子緣曾表示，過去氫能產(chǎn)業(yè)鏈都將關(guān)注點(diǎn)放在燃料電池、氫能車和加氫站上，在氫能要大規(guī)模推廣時，才意識到氫能儲運(yùn)是大問題。
由此可見，儲運(yùn)環(huán)節(jié)是制約當(dāng)前我國氫能發(fā)展的瓶頸之一，安全高效的輸氫技術(shù)是氫能大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的前提。據(jù)了解，目前長管拖車是氫氣最主要的運(yùn)輸方式，由于氫氣密度小，單車運(yùn)輸量少，導(dǎo)致運(yùn)輸效率低、成本高，運(yùn)輸成本占到氫氣總成本的 30%-40%。
有專家指出，隨著氫能的發(fā)展與相關(guān)技術(shù)的成熟和完善，大規(guī)模集中制氫和氫長距離運(yùn)輸是未來趨勢，在所有的氫能輸運(yùn)方案中，管道輸氫可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、常態(tài)化、低成本的長途運(yùn)輸，是最經(jīng)濟(jì)的方式之一。利用現(xiàn)有天然氣管線摻氫和新建純氫管道輸氫對于氫儲運(yùn)的發(fā)展具有重要意義。
聯(lián)塑輸氫復(fù)合管填補(bǔ)行業(yè)技術(shù)空白
管道輸氫存在著諸多技術(shù)難點(diǎn)，最主要的難點(diǎn)在于管材選擇，傳統(tǒng)金屬鋼管存在氫脆、氫腐蝕等風(fēng)險，以及成本高等難題。而中國聯(lián)塑創(chuàng)新研發(fā)的 RTP 柔性輸氫復(fù)合管針對性解決了上述問題，進(jìn)一步推動了國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。
2023 年 11 月 23 日，中國聯(lián)塑集團(tuán)聯(lián)合多家單位在新疆哈密國家管網(wǎng)管道斷裂控制試驗(yàn)場，對其所研發(fā)的 RTP 柔性輸氫復(fù)合管進(jìn)行了首次純氫爆燃試驗(yàn)。此次爆破的成功標(biāo)志著該復(fù)合管各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到行業(yè)設(shè)計要求，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域空白，讓該品類管道的國產(chǎn)化進(jìn)程取得重大突破。
據(jù)悉，聯(lián)塑自主研發(fā)的 RTP 柔性復(fù)合輸氫管，主要由內(nèi)管層、鋁帶阻隔層、中間塑料層、玻纖增強(qiáng)層、外管層復(fù)合而成，是一種具有高阻隔性能、高強(qiáng)度的塑料復(fù)合管。
該復(fù)合管結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一體性高，其中鋁帶阻隔層由四層厚度超過 0.05mm 的鋁帶構(gòu)成，具有氣體不滲透性，避免了金屬鋼管輸氫存在的氫脆、氫腐蝕等風(fēng)險。且復(fù)合管內(nèi)外層為聚乙烯材料，耐酸、耐堿，無需額外做防腐處理，有效降低施工成本。同時，該復(fù)合管的新型封口技術(shù)更提高了管道系統(tǒng)的連接可靠性，適用于輸送量大且距離較遠(yuǎn)的海上光伏發(fā)電制氫、新疆光伏制氫輸送等場景。
筆者了解到，上述復(fù)合管的研發(fā)企業(yè)——中國聯(lián)塑是一家高度重視產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)的環(huán)球管道建材集團(tuán)。該公司堅(jiān)持 " 智能制造，綠色光伏，順勢而為，穩(wěn)中求進(jìn) " 的發(fā)展方向，旗下管道產(chǎn)品品類齊全。近 3 年，該公司在塑料管道市場占有率約 20%，在 PVC 管道市場中占有率超過 40%，是名副其實(shí)的行業(yè)龍頭。
中國聯(lián)塑致力于為全球用戶打造出更多的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)，其先后與國內(nèi)多家科研院所合作，建立了良好的產(chǎn)學(xué)研關(guān)系。截至 2023 年末，聯(lián)塑擁有授權(quán)專利超過 2220 項(xiàng)，并榮獲國家教育部 " 科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎 ""2023 優(yōu)選供應(yīng)商技術(shù)創(chuàng)新力品牌 "" 中國輕工業(yè)科技百強(qiáng)第 9 名 " 等榮譽(yù)，為管道行業(yè)不斷提供新技術(shù)、新產(chǎn)品。
管道輸氫開啟千億新藍(lán)海
中國聯(lián)塑瞄準(zhǔn)長距離輸氫新趨勢，探索純氫管道輸送等高效輸氫方式，在于其察覺到管道輸氫市場的廣闊發(fā)展前景。
由中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會氫能分會編寫的《國際氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告 2023》指出，2022 年是全球氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的 " 元年 "，并且未來 10 年將是我國氫能產(chǎn)業(yè) " 黃金發(fā)展期 "。
中石化相關(guān)專家也表示，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢總體向好，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，與國際先進(jìn)水平差距也在逐步縮小，國內(nèi)外合作也在進(jìn)一步加強(qiáng)。據(jù)悉，截至 2022 年，我國已經(jīng)有 30 個省級行政區(qū)將氫能發(fā)展納入 " 十四五 " 規(guī)劃，已建成或規(guī)劃在建的可再生能源制氫能力已經(jīng)達(dá)到 410 萬噸每年，氫能相關(guān)企業(yè)達(dá) 8800 多家。
在國家大力支持氫能商業(yè)化的同時，氫能的主流制取方式已經(jīng)悄然發(fā)生改變。" 綠電制綠氫 + 長距離管道輸氫 " 憑借其成本低、效率高以及環(huán)保的優(yōu)勢，已經(jīng)愈發(fā)成為氫能行業(yè)主流的發(fā)展方向。去年 8 月，中國石化新疆庫車綠氫示范項(xiàng)目建成投產(chǎn)，標(biāo)志著作為我國首個規(guī)?；G電制綠氫項(xiàng)目誕生，進(jìn)一步推動了集中制綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
與此同時，2023 年以來，我國陸續(xù)啟動了多個管道輸氫項(xiàng)目，其中就包括了我國首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長距離的純氫輸送管道，即中國石化的 " 西氫東送 " 輸氫管道示范項(xiàng)目。據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，2030 年我國氫氣管道將達(dá)到 3000 公里。
管道輸氫項(xiàng)目的密集啟動極大帶動相關(guān)材料與配套裝備需求的增長，同時也使相關(guān)技術(shù)加速更新，以中國聯(lián)塑為代表的研發(fā)能力較強(qiáng)的管道龍頭企業(yè)，將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
在頂層設(shè)計逐漸清晰、政策標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善、相關(guān)技術(shù)持續(xù)突破以及眾多企業(yè)積極布局的背景下，多家投研機(jī)構(gòu)對管道輸氫這一細(xì)分領(lǐng)域持積極態(tài)度，普遍認(rèn)為僅氫氣儲運(yùn)環(huán)節(jié)就有潛力構(gòu)成一個千億規(guī)模市場。
相信未來，以中國聯(lián)塑為代表的具有強(qiáng)大創(chuàng)新研發(fā)能力的企業(yè)，將持續(xù)為氫能行業(yè)的發(fā)展提供有力技術(shù)支持，加速實(shí)現(xiàn)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，為國內(nèi)清潔能源的發(fā)展以及國家能源安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)持續(xù)貢獻(xiàn)力量。（作者：佟玉龍）
