近日，中石油和中石化同時對外發(fā)布了一條有關(guān)氫能的消息，前者表示，用現(xiàn)有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術(shù)獲得了突破。這意味著，我國今后在技術(shù)方面能實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離氫能運輸了；后者中石化則宣布，“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(wǎng)”建設(shè)實施方案》，這也標(biāo)志著我國氫氣長距離輸送管道進(jìn)入新發(fā)展階段。

4月12日，高技術(shù)司也組織召開了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展部際協(xié)調(diào)機(jī)制（以下簡稱“協(xié)調(diào)機(jī)制”）工作會議，全面總結(jié)工作進(jìn)展成效，研究部署下一步重點任務(wù)。從“西氣東送”到“西氫東送”，這對氫能產(chǎn)業(yè)鏈的意義是什么？會如何影響到新能源體系？

在潤土投資看來：

1、氫氣的使用成本一直是制約整個氫能行業(yè)發(fā)展的核心問題之一，富余可再生能源制氫結(jié)合管道規(guī)?；敋涫菧p碳降本的重要途徑之一；

2、西氫東送的示范應(yīng)用將突破綠氫的區(qū)域限制，擴(kuò)大銷售半徑和范圍，綠氫供給的增量也將帶動制氫成本快速下降；

3、制氫成本下降意味著低價富余的氫氣將加速推動氫能在交通運輸、化工合成、冶金、發(fā)電等多個領(lǐng)域快速應(yīng)用，真正實現(xiàn)能源清潔化。

01、氫能發(fā)展看儲運

氫能是一種清潔高效的二次能源，對于構(gòu)建清潔低碳和安全高效能源體系具有重大意義。同時，綠氫的使用，也可助力交通、工業(yè)制造、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的脫碳。

據(jù)測算，我國每年氫氣消費量超過3000萬噸，中遠(yuǎn)期將突破1億噸。如果按照20元/kg的銷售價格，對應(yīng)1億噸的銷售規(guī)模估算，加上上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的運用，將是數(shù)萬億元級別的市場規(guī)模。

但是氫氣的自身特點卻為氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)，尤其是在管道運輸層面。

首先，這是因為氫氣易散逸。氫是世界上最輕的元素，分子直徑小，密度小，容易在管道中和閥件間發(fā)生泄漏。并且氫氣無色無味，泄露后難以發(fā)覺，在受限空間內(nèi)泄漏后，易發(fā)生積聚形成爆炸混合物。

其次，氫氣燃燒范圍寬。氫氣是點火能量低，燃燒濃度范圍為4%-75%，爆炸濃度范圍是18.3 %~59.0 %，因此氫氣管道建設(shè)的周圍環(huán)境必須保持空曠。管道環(huán)境中，氫氣存在高壓射流下自燃的問題，可能引起管道回火爆炸。而且當(dāng)氫氣爆炸范圍內(nèi)遇到障礙物時，會產(chǎn)生極高威力的爆炸波。

第三，氫氣易造成材料“氫脆”。金屬材料在高壓氫環(huán)境中服役時，氫分子能夠分解成氫原子滲透入金屬材料內(nèi)部，造成材料的性能劣化（即“氫脆”）。當(dāng)管道中存在足夠的氫含量、對氫敏感的金相組織、應(yīng)力集中這3個條件時，易導(dǎo)致管道氫脆開裂。

因此，直到目前，汽車運輸仍是我國長距離氫氣運輸?shù)闹髁鞣绞?，然而這種方式成本較高、效率較低，也是造成終端用氫成本高的主要原因之一，也制約了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?？梢姡踩咝л敋浼夹g(shù)是氫能大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展的前提，當(dāng)前儲運成為了氫能大規(guī)模應(yīng)用下重點突破環(huán)節(jié)。

02、儲運發(fā)展看管道

從時間維度來看，儲氫將由短期近距離氣氫拖車、中期氣氫拖車短距離與液氫長距離結(jié)合，向長期管道輸氫過渡。

-短期

運輸距離在300km以內(nèi)時氣氫拖車較為經(jīng)濟(jì)，因此當(dāng)前加氫站應(yīng)盡可能分布在氫源附近;

-中期

液氫及儲運裝備發(fā)展相對成熟時，液氫運輸將成為長距離運輸主流，形成“短距離氣氫拖車，長距離液氫槽車”運輸格局，輔之液氨和甲醇載氫在特定場景和液氫裝備尚未成熟前過渡使用；

-長期

能源結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)型下，對氫能的需求大且穩(wěn)定，加氫站和應(yīng)用場景已全面鋪開，管道輸氫前期投入大將不再是阻礙，管道輸氫將成為最為經(jīng)濟(jì)的輸氫方式。

但管道輸氫的初始投資大，建設(shè)成本高，其成本主要在于特殊的管道材質(zhì)及工程開支。長距離運輸?shù)臍錃夤艿酪话惚忍烊粴夤艿蕾F3-5倍。

如果能實現(xiàn)大規(guī)模輸送，管道輸氫才會具備明顯成本優(yōu)勢。公開資料顯示，使用20MPa長管拖車運輸氫氣，當(dāng)運輸距離為50km時，氫氣的運輸成本約4.9元/kg；隨著運輸距離的增加，長管拖車運輸成本逐漸上升，當(dāng)距離500km時，運輸成本約22元/kg。相比之下，輸送距離為100km時，管道輸送運氫成本為1.43元/kg，遠(yuǎn)低于高壓長管拖車及低溫液態(tài)輸氫。

因此，長期來看，一旦突破了管道運輸?shù)募夹g(shù)瓶頸，純氫管道就可實現(xiàn)大規(guī)模、長距離、低成本的運氫，就能將西部廉價的氫運輸至東部應(yīng)用，這也是氫能大規(guī)模放量下需突破的瓶頸環(huán)節(jié)。

如今，中石化建設(shè)的連通京蒙的400公里管道為國內(nèi)首條跨省區(qū)、大規(guī)模、長距離的純氫輸送管道，據(jù)了解，其管道一期運力10萬噸/年，預(yù)留50萬噸/年的遠(yuǎn)期提升潛力，同時將在沿線多地預(yù)留端口，便于接入潛在氫源。而且，管道建成后將用于替代京津冀地區(qū)現(xiàn)有的化石能源制氫及交通用氫，為下游氫氣大規(guī)模鋪開應(yīng)用提供氫源保障。

未來，在關(guān)鍵技術(shù)上面，我們還需要繼續(xù)進(jìn)行攻克，包括低成本、高強(qiáng)度的抗氫脆材料、高性能的氫能管道的設(shè)計制造技術(shù)、氫能管道的運行和控制技術(shù)以及應(yīng)急和維護(hù)的技術(shù)等，但純氫輸送管道的建成，將意味著氫能行業(yè)進(jìn)入新的“紀(jì)元”。

03、潤土投資看氫能

自成立以來，潤土在雙碳領(lǐng)域就不斷深耕氫能賽道，并基于“氫源—核心材料及零部件—終端應(yīng)用”挖掘優(yōu)質(zhì)項目。在潤土看來，西氫東送一旦落實，綠氫產(chǎn)量將會面臨爆發(fā)，制氫成本也將會大幅降低，未來投資機(jī)會將會誕生在以下領(lǐng)域：

-制氫端

多種技術(shù)路線的電解槽裝備及上游相關(guān)的材料、零部件，氫氣提純裝備等；

-儲運端

長距離輸氫需要的管道主材&輔材、增壓設(shè)備、閥門，以及儲存和轉(zhuǎn)運相關(guān)設(shè)備等；

-應(yīng)用端

多領(lǐng)域加速進(jìn)行能源替代帶來的核心裝備、材料等。