院士唐叔贤:中国管道输氢可靠,引领全球氢能技术革新

维克·

近日,中国科学院院士、材料表面科学与技术专家唐叔贤接受中能传媒专访,表示在管道中运输高比例氢气的情况已十分常见,并对中国引领全球氢能技术革新充满信心。

唐院士讲话具备战略前瞻性,其全局性视野有助于我们提高对我国氢储运技术发展的信心和认知,铂道通过多维度对其观点进行深度解析:

政策驱动:氢能基建的“顶层设计”

唐院士强调,中国政府的政策支持是是氢气管道建设赶超其他发达国家的重要因素。

2023年“西氢东送”工程纳入国家能源网络布局,标志着中国长距离输氢管道进入规模化示范阶段。

此类政策不仅为技术研发提供资金保障,更通过国家级项目推动产业链协同,例如“西氢东送”连接西部绿氢资源与东部工业需求,形成跨区域氢能经济带。

对比国际:欧美虽在输氢管道建设上先行(如德国百年纯氢管道),但中国凭借政策集中发力的“后发优势”,正快速缩小差距。中国以“全国一张网”思维整合氢能基建,更具系统性。

技术突破:材料科学与工程能力的双重攻坚

唐院士指出,中国输氢管道面临的技术瓶颈主要集中在材料抗氢脆和管道设计标准。其团队与包钢合作研发的“稀土改性钢材”,旨在通过添加稀土元素抑制氢脆现象,这一创新可能突破氢气对金属管道的腐蚀难题。

此外,优化管壁材料以减少铁锈污染氢气纯度,也是提升输氢效率的关键。

技术路径分析

抗氢脆材料:稀土元素(如钇、镧)可细化钢的晶粒结构,阻碍氢原子渗透,国际同行(如日本JFE钢铁)亦有类似研究,但中国稀土资源优势显著。

管道设计标准:中国正制定输氢管道施工、焊接等国家标准,需借鉴天然气管道经验,但需针对氢气特性(如易扩散、低密度)调整安全规范。

安全与经济性:破除公众认知与成本困局

针对公众对氢气安全性的担忧,唐院士以香港输气管道含49%氢气为例,强调氢气在开放环境中的扩散优势。

从物理特性分析,氢气分子质量较小且扩散速率显著高于天然气。当发生泄漏时,氢气将快速垂直向上扩散,在开放空间环境中难以形成局部聚集,相较于传统燃气更具扩散优势。

未来需通过材料优化(如密封接口)和公众科普消除误解。

经济性路径

短期:管道输氢成本显著低于长管拖车(约0.3元/吨公里 vs 1.5元/吨公里),但需解决初始投资高的问题。

长期:研发高分子储氢瓶(如Type IV型)提升储氢密度,当前技术正在逐步成熟,接下来需通过规模化生产降本。

产业生态:制造能力与工程师红利

唐院士指出:我国的优势在于一旦锁定某一新兴领域,便能够在该领域生产出高质量、有价格竞争力的产品。

中国在清洁能源装备制造(光伏组件占全球78%)的成功经验可复制至氢能领域。中国具备工程师数量优势(年新增工程师超美国总量)和中小企业创新活力,已构成核心竞争力。

铂道解读

中国氢能产业正迎来历史性发展机遇,政策引领、制造优势与市场需求形成强劲合力,推动氢能生态建立完善。绿氢与可再生能源的深度耦合,正成为实现"双碳"目标的关键路径。然而,国际技术壁垒与市场封锁等挑战不容忽视,亟需构建新型国际合作模式突破发展瓶颈。

唐院士的战略研判揭示了中国氢能发展的核心路径:以国家政策为牵引,通过材料科学创新与工程能力突破,加速输氢管道从示范项目向规模化、常态化运营转型。这一路径既立足中国"基建大国"的产业优势,又瞄准全球氢能技术制高点。

要实现真正的全球引领,中国必须在三大领域持续发力:突破氢能关键部件和技术的"卡脖子"问题;创新跨国氢能贸易与合作机制;构建绿氢全生命周期商业模式。