尽管工业氢气运输技术多元突破,但受技术、成本、安全、标准等多重因素制约,尚未形成适配氢能产业规模化发展的完善体系,各类技术路径均面临挑战,成为氢能商业化落地的短板。多数运输技术路径存在储氢密度偏低问题,难以适配大规模、长距离运输;氢脆问题贯穿各类方式,大幅提升设备制造难度与使用寿命压力;低温液态运输的高效绝热技术仍未彻底解决蒸发损耗,存在能量浪费;固态储氢材料性能优化、规模化生产及吸放氢反应效率提升等难题,仍需持续攻关。此外,不同技术路径衔接不完善,无法形成“短途-中长途、小规模-大规模”协同运输体系,进一步制约整体效率。内蒙古规划的“一干双环四出口”绿氢管网,通过规模化管道建设,将降低区域内绿氢运输成本。山东氢气运输与存储

固态储氢运输:前沿颠覆性技术路径固态储氢借助金属氢化物、碳基材料等固体介质,通过物理吸附或化学反应将氢原子储存于材料晶格中,运输至终端后经加热、减压释放氢气,被视为氢能储运的颠覆性方向。该技术无需高压、低温条件,常温常压下即可稳定储氢,无蒸发损耗,且能有效规避氢气泄漏、金属氢脆等安全风险,在分布式储能、移动式电源等场景具备独特优势。目前该技术仍处于研发示范阶段,瓶颈在于材料性能与成本:储氢材料吸放氢容量、循环寿命尚未满足工业化需求,镁基等新型材料的规模化生产技术有待突破;吸放氢反应速度较慢,配套装备体系不完善,暂无法实现大规模应用。国内多地已启动专项攻关,如内蒙古“绿氢固态法储运及应用技术”项目,聚焦镁基材料开发与氢冶金示范应用。内蒙古国内氢气运输费用使用专门的高压储氢罐车,罐体需有防碰撞、防晒、泄压装置,运输路线避开人口密集区和高温路段。

长管拖车运输(高压气态氢)防范高压泄漏、钢瓶破损风险,重点管控设备耐压、密封性能:1. 设备安全检测:长管拖车的高压钢瓶、阀门、管道需定期开展耐压试验、气密性检测(每年至少1次),检测不合格的设备严禁投入使用;钢瓶需张贴安全警示标识(易燃易爆、高压),严禁碰撞、暴晒、敲击。2. 装载与卸载管控:装载时严格控制充装压力(不超过额定压力15–20MPa),严禁超压充装;卸载时缓慢开启阀门,避免氢气高速流动产生静电,装卸过程需专人监护,严禁擅自离开作业现场。3. 运输过程管控:车辆需配备防爆警示灯、反光标识,押运人员全程值守,定时检查钢瓶、阀门密封情况;车辆行驶速度严格控制(高速不超过80km/h,国道不超过60km/h),严禁超车、占道,停车时需远离火源、人群,设置警示标志。4. 设备存放管控:运输间隙,长管拖车需停放在防爆停车场,远离易燃易爆、腐蚀性物品,严禁露天暴晒、雨淋,专人看管。
作为氢气运输的基础安全保障,覆盖全流程、全场景,是防范泄漏、控制火源、规范操作:1. 人员资质管控:运输、押运、装卸人员必须持证上岗,经专业培训(熟悉氢气特性、应急处置流程),考核合格后方可上岗;定期开展复训,更新安全知识和操作技能,严禁无证、违规操作。2. 泄漏检测与防控:全程配备氢气泄漏检测仪,设定报警阈值(通常≤25%下限),检测设备需定期校准,确保灵敏度;运输区域、装卸现场强制通风,降低氢气积聚风险,严禁在密闭空间内开展装卸作业。3. 火源与静电管控:运输路线严禁途经火源密集区域(如加油站、化工厂、居民区),装卸现场严禁明火、吸烟,禁止使用非防爆电器(如普通手机、手电筒);所有运输设备、装卸工具需做防静电接地处理,操作人员穿戴防静电工作服、防静电鞋,避免静电积聚产生火花。4. 应急保障准备:运输车辆、管道沿线、装卸站点需配备足额应急物资(干粉灭火器、二氧化碳灭火器、堵漏工具、急救箱、消防沙);制定完善的泄漏、、燃烧应急处置预案,定期开展应急演练,确保人员能快速响应、规范处置。工业氢气储运成本占终端成本的 30%-40%,是制约氢能经济性的关键因素。

低温液态运输:长距离大规模推荐方向低温液态运输通过将氢气深度冷却至-253℃(21开尔文)使其液化,储存于绝热性能优异的低温槽罐中运输,优势在于极高的储氢密度——液氢体积能量密度达8.5兆焦/升,是20MPa高压气态储氢的6倍以上。一辆65立方米容积的液氢罐车单次可净运氢约4000千克,是气态长管拖车的10倍多,适配跨区域大规模氢能调运、大型炼化及冶金企业的集中供氢需求。其短板集中在能耗与成本:氢气液化过程耗电量为压缩氢气的11倍以上,能耗占氢气自身能量的30%左右,且储存运输中存在不可避免的蒸发损耗;低温储罐需采用特殊绝热材料与结构设计,设备制造、维护成本高昂,技术门槛高于气态运输。目前国内已布局示范项目,如包头达茂旗30吨液氢工厂,计划实现年产1万吨液氢产能,兼顾国内应用与国际出口需求。当前,工业氢气运输基础设施建设滞后,高压容器、输氢管道等设备的产能利用率不足,推高了单位运输成本。山东氢气运输与存储
智能化技术的应用可优化运输调度,减少空驶率与运输损耗,间接降低成本。山东氢气运输与存储
管道运输:规模化场景配套方式管道运输分为纯氢管道与混氢管道(氢气与天然气混合输送),适用于生产端与消费端距离近、需求稳定的场景,如化工园区内输送、跨区域氢能主干网建设。其优势在于运输效率高、损耗小、连续性强,长期运行成本低于车辆运输——全球输氢管道已有80余年历史,美国、欧洲分别建成2400千米、1500千米管网。国内已建成济源—洛阳、巴陵—长岭等输氢管道,其中乌海—银川管线全长216.4千米,年输气量达16.1亿立方米,输送焦炉煤气与氢气混合气。制约其推广的关键因素的是初始投资与材质要求:纯氢管道建设成本高昂,如巴陵—长岭42千米管道投资额达1.9亿元;氢气易引发金属氢脆,对管道材质、制造工艺要求严苛,混氢管道还需控制氢气浓度并配套分离提纯工艺,增加了额外成本。山东氢气运输与存储