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0 近日，中国科学院院士、材料表面科学与技术专家唐叔贤在接受中能传媒记者专访时表示，我国在氢能产业技术革新方面将发挥引领作用。当前，我国长距离输氢管道面临三大挑战：氢源供应、市场需求匹配以及技术瓶颈。未来，我国应加大新材料开发力度，优化管壁材料，提升储氢钢瓶性能，推动氢能产业的高质量发展。
长距离输氢管道的现状与挑战
我国现有的长距离纯氢管道较少，主要集中于化工企业厂区内部，与美国和欧洲相比存在差距。但近年来，我国在该领域的追赶步伐逐渐加快。2022年出台的《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》明确提出，将氢气储运技术列为重点发展方向，推动长距离输氢管道示范工程。2023年，我国首条“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》，标志着我国氢气长距离输送管道进入新的发展阶段。
长距离输氢管道面临三个主要挑战：一是上游制氢端能否提供足够的氢源，这关系到输氢管道利用率和输氢成本的分摊问题；二是下游的用氢市场需求能否匹配管道的设计输氢量，只有将氢气制取、消纳的上下游打通，管道输氢的经济性、便捷性才能得以体现；三是我国纯氢管道建设尚存在技术方面的瓶颈，但唐叔贤认为，对于中国这个“基建大国”来说，技术瓶颈并非长期问题。
氢储运的安全性与经济性
氢储运的安全性和经济性是各界关注的焦点。尽管国内主流看法认为管道运输高比例氢气危险系数较高，但实际应用中，例如中国香港地区纵横交错的输气管道中含有49%的氢气，且已实现常态化。氢气的爆炸下限与天然气相近，且氢气分子质量较小，扩散速率显著高于天然气，泄漏时会快速垂直向上扩散，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。通过优化输氢管道接口材料与结构设计，可有效抑制氢气泄漏风险。
当前，应对管道输氢安全性问题，需解决的主要问题是选用适配的管道材料。唐叔贤的团队正与包头钢铁集团有限责任公司合作研发抗氢脆新型材料，探索在钢材中添加稀土元素以抑制氢脆现象的技术路径。未来，我国应加大力度推动新材料开发，减少管道的氢腐蚀，优化管壁材料，避免氢气在管道流动过程中将铁锈带出，影响氢气纯度。在经济性方面，建议加大力度投入研发新型高分子材料的储氢钢瓶，增加储氢瓶的储氢量。短期内，氢气通过管道输送仍是最经济理想的运输方式，与长管拖车相比，成本大幅降低。
我国氢气制储运技术的优势与差距
在绿氢制备环节，我国与国外相比并不落后，整体处于同一起跑线，且部分技术领域存在显著优势。然而，在质子交换膜（PEM）电解槽、阴离子交换膜（AEM）电解槽方面，仍需进一步提升自主研发能力，以实现关键技术的自主可控。
我国在氢气储运领域较国际起步略晚，但凭借完整的工业基础与产业链优势，仍具备后发优势。我国氢能科研领域的部分基础研究的性能数值已经达到国际领先水平，但基础研究与产业化需求存在差异。以AEM电解槽为例，我国学术界聚焦于提升离子电导率等核心性能参数，而产业界则更关注材料机械强度、长期耐久性等指标。因此，亟须深化完善产学研合作机制，破除沟通壁垒，将产业需求精准传导至基础研究环节，共同攻克技术瓶颈。
未来展望：我国引领氢能产业技术革新
唐叔贤认为，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。我国在全球清洁能源装备制造领域占据主导地位，光伏组件与风机产量分别占全球78%和60%以上。这一优势源于强大的技术研发与持续扩大的人才储备——我国高校与企业每年培养的工程师数量已超过美国现有工程师总量。此外，中小企业的技术创新活力不容忽视。在可预见的未来，我国将引领氢能产业的技术革新。
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