在全球能源加速向绿色低碳转型的大背景下,氢能作为清洁、高效的二次能源,正逐渐成为能源领域的耀眼新宠。输氢管道作为氢能产业链的关键环节,其技术发展水平直接关系到氢能能否实现大规模、高效应用。
然而,氢储运一直是氢能产业发展的瓶颈,氢脆现象以及管道安全隐患犹如拦路虎一般,严重阻碍着氢能产业的前进步伐。柔性复合输氢管道的出现,则为解决安全和安装难题提供了有效途径。
近期,国内又一家实力企业成功推出复合输氢管道,这一成果标志着我国在柔性输氢管道领域取得重大突破,迈出了坚实有力的一步。
柔性复合输氢管道优势显著
施工高效,安装成本降低
根据2月25日国家知识产权局发布的专利申请情况,中天科技海缆股份有限公司研发的复合输氢用综合脐带缆极具代表性。该脐带缆在缆线内部设置输氢管输送氢气,外侧布设功能管线。
这种创新设计使输氢管与配套系统管路一次施工敷设即可完成,大幅提高施工效率,有效降低铺设成本,解决了传统管道输氢配套系统管路铺设难、成本高的问题。并且,相较于钢管,柔性复合输氢管道的铺设成本较低,其柔韧性使得在复杂地形和环境下的施工更为便捷,减少了施工过程中的人力、物力投入。
柔性复合输氢管道的短板
尽管柔性复合输氢管道在铺设等方面具有优势,但目前其管道制造成本还是较钢管高。这主要是由于柔性复合输氢管道通常采用多种新型材料复合而成,如某机构研发的复合输氢软管为例,因为包含金属丝支撑层、阻氢层等多种特殊材料,
这些材料的研发、生产以及加工工艺要求较高,导致原材料采购和制造成本上升。此外,生产过程中的技术难度和质量控制成本也进一步推高了整体制造成本 ,在一定程度上限制了其大规模商业化应用。
中天科技海缆股份:技术与市场双丰收
中天科技海缆股份有限公司多年专注海缆管道业务,近年来订单成果丰硕。接连中标多个重大项目。
2月6日,该公司中标华润电力苍南 1# 海上风电二期扩建工程项目 66kV 海缆采购及敷设,中标价 93134820.64 元。项目位于浙江省苍南县东部海域,规划容量 200MW。
在江苏国信大丰 85 万千瓦海上风电项目中,该公司先后中标 35kV 海缆及相关附件设备供货及施工(中标价 38486.9969 万元)、220kV 海缆(含 220kV 陆缆)及相关附件设备供货及施工(中标价 91599.9171 万元 ),总中标金额超 13 亿元。
这些订单不仅体现其海缆领域的技术实力与市场竞争力,更为复合输氢管道等相关领域发展提供有力支撑。
国内参与者百花齐放,高校、上市公司科研突破
以山东大学为例,2024年9月发布适用于复合材料输氢管道的连接装置,为复合材料输氢管道连接提供可靠方案。连接装置包括复合输氢管连接公头和连接母头,独特的阶梯管结构及嵌块、嵌槽设计,推动柔性复合输氢管道系统完善。

中国石油大学(北京)2024年6月发布的复合输氢软管由金属丝支撑层、塑料管层、阻氢层、金属丝缠绕层、耐磨带等多层结构组成,各层材料合理搭配,满足长距离输氢以及高压、大尺寸流量、良好柔韧性输送需求,还能实时全管线氢气泄漏监测,保障管道安全平稳运行。
除了高等院校研究生参与研发,国内还有多家企业积极推出相关产品。
中国联塑成功研发 RTP 柔性输氢复合管,填补国内输氢领域空白,推动氢能产业商业化进程,还推出油气专用的 RTP 玻纤复合管,解决传统金属管道腐蚀、结垢问题。
中能氢汇(北京)科技有限公司发布的“一种柔性输氢管道内壁除锈装置” 技术,可在检测管道裂缝时,通过喷除锈剂和刮板刮除杂质,提升检测效果。
泰和新材在制氢、储氢、运氢领域有多项技术储备,配合国内某龙头企业开发并验证的 6.3MPa 纯氢输氢柔性复合管道取得重大突破。
宝鸡天联汇通复合材料有限公司完成了 DN200、DN250RTP 管盘卷,成功完成 6.3 兆帕管道充氢测试和 9.45 兆帕管道爆破测试,摆脱国外高压输氢管技术钳制,其 RTP 管应用于多个领域。

2024 年 12月5日,中国石油自动化程度最高、产能最大的非黏接型柔性复合高压输送管(RTP)生产线在中油管业公司建成投产,年产能提升至 3000 公里,成为中国石油旗下规模最大、品种最全的非金属管制造企业。

国外企业先发技术优势明显
荷兰 SoluForce:柔性管道的行业先锋
该公司开发的柔性管道系统,有效解决传统输氢管道成本和安全问题。该系统采用增强热塑性工业管道,认证可用于高工作压力氢气应用。与钢铁管道相比,无需特殊防腐蚀处理,安装和维护成本低,还避免氢脆和氢腐蚀风险。
其柔性输氢管道全球应用超 3500 公里,在格罗宁根海港项目中,成功输送风电生产的绿色氢气。管道采用特制铝镀层消除氢气渗透风险,可重复使用,配有非金属配件系统,最高工作温度 65°C,寿命长达 50 年,几乎免维护,提供多种直径选择,生产过程二氧化碳排放量仅为钢制管道的四分之一,布置方便、安装快捷。

柔性复合输氢管道发展展望
尽管柔性复合输氢管道技术取得显著进展,但大规模商业化应用仍面临成本较高的挑战。
不过,随着复合输氢管道参与者越来越多,技术不断发展完善,未来柔性复合输氢管道有望在氢能产业中发挥更大作用,为氢能产业腾飞奠定坚实基础。
