新闻纵深 | 千里“氢动脉”，串起绿色新链条

张承唐打造国家级氢能样板工程

千里“氢动脉”，串起绿色新链条

1月1日，张家口市张北县德胜村的风电和光电设施。 吴孟忱摄

【阅读提示】

一条跨越千里的“氢能大动脉”，将张家口、承德的绿电转化为绿氢，直送唐山的工厂与港口。

前不久，国家能源局发布全国首批能源领域氢能试点名单，由张家口、承德、唐山三市联合申报的“河北张承唐氢能区域试点”成功入选，成为全国9个区域试点之一。

从破解“氢脆”技术难题，到构建“制、储、输、用、研”全产业链，该试点不但将打造一条河北工业绿色转型的新能源通道，也是对氢能长距离跨区域协同利用的新探索。

1月4日，在张家口市交投氢能新能源科技有限公司创坝加氢站，公交车正在加氢。河北日报记者 刘雅静摄

减碳量相当于再造10个塞罕坝

冬日的张家口，寒风凛冽，坝上的风电机组迎风而立，将风能源源不断转化为绿色电能。

2025年12月19日，张家口市能源局的一间办公室里，综合科科长赵东晓正仔细观看墙上的一幅区域地图。地图上，一条醒目的粗线从张家口市康保县向东南蜿蜒，穿过承德的山地丘陵，抵达唐山曹妃甸的渤海之滨。

“这就是我们将要建设的‘氢能大动脉’——康保至曹妃甸氢气长输管道，总长约1037公里。”赵东晓说，正是这条“氢动脉”，支撑起了张承唐氢能区域试点。

前不久，国家能源局发布全国首批能源领域氢能试点名单，由张家口、承德、唐山三市联合申报的“河北张承唐氢能区域试点”成功入选，成为全国9个区域试点之一。

这标志着，一个立足京津冀、旨在破解绿氢规模化发展瓶颈、探索跨区域协同新路径的国家级样板工程，从蓝图正式迈入系统实施阶段。

为何是张承唐三地？在赵东晓看来，这是一次资源禀赋与产业需求的精准匹配，三地优势互补，堪称“天作之合”。

“氢能想要大规模发展，必须解决‘从哪里来’和‘到哪里去’的问题。”赵东晓分析。

首先，看来处。张家口、承德两市风光资源富集，是河北乃至华北地区重要的清洁能源基地。截至2025年12月底，张家口市新能源总装机突破4500万千瓦，承德清洁能源总装机突破2430万千瓦。然而，由于电力外送通道容量有限，本地消纳能力不足，“弃风弃光”压力始终存在。将富余的绿电转化为氢能，成为消化波动性新能源、提升能源利用效率的必然选择。

其次，看去处。唐山作为河北重要的工业城市，钢铁、化工等重工业基础雄厚，碳排放总量大，绿色转型需求迫切。在转型过程中，无论是氢冶金、化工原料替代，还是港口氢能重卡，都需要稳定、经济、大规模的绿氢供应。然而，唐山本地工业副产氢（灰氢）难以满足零碳转型要求，从外部运入绿氢又面临储运成本高的“最后一公里”瓶颈。

张承唐氢能区域试点，正是为了打通这“最后一公里”。根据规划，试点确立了“张承制氢、唐山应用”的跨区域协同格局。张家口、承德依托风光资源，建设规模化绿氢生产基地；唐山则作为多元应用枢纽和产业终端，消纳绿氢，推动重工业低碳转型。

“该试点的意义不止于单个项目的示范，而是要构建完整的氢能产业链。”赵东晓表示，规划覆盖“制、储、输、用、研”五大关键环节，包含多个重点项目，旨在系统性验证氢能产业从技术到商业化的全路径。

根据规划，2026年，张承唐氢能区域试点核心工程将进入开工建设期。到2028年，“制-储-输-用-研”全链条产业生态全面成型，全体系实现商业化闭环运行，降本增效成果将规模化兑现。

业内人士分析，远期规划全面建成后，张承唐氢能区域试点的赋能效应将是多维而深远的。

首先是生态效益。以康保至曹妃甸氢气长输管道为例，该管道满负荷运行后年输氢量155万吨，可替代标煤481万吨、减排二氧化碳916万吨。这一减碳量，相当于再造10个塞罕坝机械林场的年固碳能力，为京津冀实现“双碳”目标实现注入强劲动力。

经济效益与产业拉动效应同样巨大。据测算，康保至曹妃甸氢气长输管道项目总投资约135亿元，可直接带动管材用钢约28万吨。此外，它还能撬动上游风光制氢、电解槽、储能设施及下游应用装备制造等环节超1500亿元的关联投资。

更值得期待的是，远期这条管道还可联通内蒙古乌兰察布、锡林郭勒等省外氢源，形成更广阔的“西氢东送”网络，打造“京津冀氢能走廊”，辐射带动区域能源结构整体转型。

2025年12月10日，位于康保县的河北鸿蒙制氢工厂厂区。常嘉鑫摄

创下氢能长距离运输多个国内之最

2025年12月18日，张家口市康保县张纪镇侯家营村一处开阔地上，鸿蒙制氢工厂氢气管线正在有序安装。

这里，是张承唐氢能区域试点核心工程——康保至曹妃甸氢气长输管道的起点。作为目前全国设计口径最大、输氢能力最强、钢材等级最高的纯氢输送管道，它的每一步进展都备受业内关注。

为什么要建这样一条管道？

张家口海泰氢能科技有限公司是氢气长输管道的规划建设方，该公司总经理白天明告诉记者，氢能未来大规模发展，必须依赖于管道运输。

他的这一判断背后，是当前氢能产业发展面临的现实困境：运输成本高昂。

“目前氢能的主流运输方式是用长管拖车运输高压气氢，但这种方式却难以支撑氢气大规模应用。”白天明介绍，由于氢气密度极小，即便将其加压至20兆帕，运载量也十分有限，一辆自重25吨到30吨的运输车，往往只能拉三四百公斤氢气。

这样的运载效率，导致氢气运输高成本，每百公里每公斤运费高达6至8元。“而目前电解水制氢成本约为每公斤15至16元，这意味着只要距离稍远，运费就能赶上甚至超过生产成本，导致氢气的经济性大大下降。”他表示。

同时，另一种液氢运输方式，也受制于高昂的液化成本（液化1公斤氢气约需13度电）和尚未完全成熟的技术装备，短期内难以担当大任。

相比之下，管道输送则展现出巨大优势。据测算，管道输氢成本可降至每百公里每公斤0.5元至1元。更重要的是，其运输成本随距离增长而增加的幅度远低于汽运，具备千里输送的经济可行性。

此外，管道不仅可以输送氢气，其本身还是一个巨大的“储氢库”。以康保至曹妃甸氢气长输管道为例，全线注满后可储存约2800吨氢气，相当于近万辆长管拖车的运量。“这相当于修了一条运氢高速公路，还附带一个大型储氢库。”白天明这样比喻。

管道长距离输氢优点很多，真正建设起来却并不容易。

总长度约1037公里、管道口径813毫米、设计压力7.2兆帕、设计年输氢量155万吨……康保至曹妃甸氢气长输管道创下氢能长距离运输多个国内之最。而实现这些的背后，是一系列技术难关的攻克。

建设输氢管道，首先要克服的难题是管道材料“氢脆”问题。

“氢脆是指金属材料在应力和氢的共同作用下，其塑性和韧性显著下降，从而在内部产生微小裂纹。这种现象一旦发生，管道就可能断裂，导致漏气等安全隐患。”白天明说。

为解决这一问题，海泰氢能联合中石油管道设计院，联合国内一流钢厂与钢管厂，试制16组样品，送往钢铁研究总院进行严格的氢气相容性试验。

“在选材时，我们从源头把控，在炼钢环节严格控制碳、硫、磷等元素含量，实现低碳低磷。在轧制环节精准控制工艺，通过微观组织调控提升钢材抗氢脆能力。”白天明解释。

最终，为兼顾强度与经济性，管道选用X60高等级管线钢，可以保证在管壁更薄的前提下不发生氢脆，同时也节省了成本。

管道输氢的另一个难题，是泄漏控制。

氢气的分子尺寸远小于天然气，因而容易发生泄漏。为此，项目对管道全线所有环焊缝提出100%射线检测和100%超声波检测的严苛要求，并大规模推广自动化焊接以提高质量一致性。

针对最容易泄漏的阀门，项目组发现，沿用天然气管道阀门的方案行不通。为此，他们联合浙江大学等院校，推动阀门厂家对密封件结构设计进行针对性优化，全新研发适用于氢气运输的专用阀门和密封材料。

值得一提的是，输氢管道沿线还将同步铺设光缆，搭载分布式光纤传感系统，可敏锐捕捉挖掘、滑坡等异常振动并及时预警。“此外，在关键节点、人口密集区、地质灾害易发区，我们还会增设专门的氢气泄漏传感器和震动传感器，形成立体化监测网络。”白天明表示。

2025年12月10日，位于康保县的河北鸿蒙制氢工厂高压储氢罐。常嘉鑫摄

未来的应用场景广阔

2025年12月20日，唐山曹妃甸港区。薄雾中，一辆辆重型卡车无声驶过集装箱堆场。

没有柴油发动机的轰鸣与黑烟，仅在车尾留下一缕淡淡的水蒸气，这是氢燃料电池工作的痕迹。这些“喝”氢气的巨兽，正悄然改变着这座世界级港口的能源底色。它们所用的氢气，目前主要来自本地工业副产氢。

“相比柴油重卡，氢能重卡的环保优势突出。相比纯电动重卡，氢能重卡具有加注时间短、低温性能好、续航里程长的特点，尤其适用于固定线路、高频重载的短驳运输。”白天明介绍。

目前，唐山已推广氢燃料电池汽车2000余辆，主要在京唐港至河钢、迁安等线路上运营，成功打造了京津冀地区首个氢能重卡运输示范场景。

“康保至曹妃甸氢气长输管道建成通气后，唐山的绿氢使用成本能显著降低。当消费侧氢气价格降至每公斤20元时，其在重卡领域的市场竞争力将大大增强。”白天明表示，随着成本下降和供氢保障提升，唐山庞大的重卡存量市场有望逐步实现绿色替代，并能催生本地燃料电池及整车制造产业链。

绿氢冶金，也是未来氢气在唐山的一个重要应用场景。

钢铁行业是唐山碳排放的主要来源之一，也是脱碳难点。输氢管道建成后，可为唐山本土钢企提供大规模的绿氢资源。

“尽管目前绿氢冶金成本相较于传统煤基冶金仍偏高，但随着可再生能源成本下降和碳约束收紧，绿氢冶金将成为钢铁行业深度脱碳的关键选项，并提升产品在国际市场上的绿色竞争力。”业内专家表示。

在氢冶金大规模普及前，将少量氢气掺入现有天然气管网，也是一项现实可行、见效较快的降碳措施。

唐山工业与民用天然气消费量大，掺氢市场空间广阔。对于燃气企业而言，掺入价格适宜的氢气有助于优化气源结构；对于用户而言，可以在不改变用能习惯的前提下实现减碳。

未来，氢能的应用场景还可以延伸至化工领域。“氢气可与氮气合成氨，利用绿氢制成的‘绿氨’，既是零碳的化工原料，也是潜力巨大的清洁燃料，尤其在国际航运脱碳领域备受关注。”白天明介绍。

曹妃甸港区拥有成熟的化工产业基础和港口条件，具备发展绿氨产业的区位优势。通过管道输送获取绿氢后，在本地合成绿氨，可依托港口便利出口。这不仅能带动本地化工产业升级，也能将河北丰富的可再生能源转化为高价值的绿色贸易产品。

从港口运输的氢能重卡，到钢厂所需的绿氢原料；从千家万户可能使用的掺氢燃气，到出口潜力巨大的绿氨产品……张承唐氢能区域试点的推进，将系统性地串联起我省氢能从生产到消纳的完整链条。（河北日报记者 王思达 许卫兵）

2025年7月22日，在河钢集团张宣科技氢冶金示范工程现场，技术人员在巡检工艺气源管路。李广明摄

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多个创新项目打造氢能“制储输用”新场景

除核心工程康保至曹妃甸氢气长输管道外，此次获批的张承唐氢能区域试点还包括多个具体的示范项目和实证平台，涵盖氢能“制储输用”全链条。

在制氢环节，多个大型绿色制氢项目引人关注。在张家口市康保县，河北鸿蒙离网制氢低温液化综合利用示范项目，年产氢气14万吨。该项目使用亚洲单机容量最大的陆上风机供电，配合大型碱性电解槽与更灵活的质子交换膜电解槽进行制氢并将氢气液化，大幅降低后续储运的体积和成本。

尚义县50万千瓦风储热氢一体化项目，则采用“风光直供+储能调峰+电解制氢”模式，年消耗用电量6亿千瓦时用于制氢，通过输氢管道向京津冀输送绿氢，每年提供不低于150万平方米的供热用水。本项目开创性地采用质子交换膜电解槽与碱性电解槽结合的方案，这一创新性组合在国内大规模制氢项目中处于领先地位。

在唐山，氢的来源则体现了“变废为宝”的思路。滦州的焦炉煤气制氢项目，将炼焦过程中产生的副产品转化为高纯度的燃料电池用氢。这不仅能进一步满足本地氢能重卡的示范运营需求，也为传统工业的减排提供了新路径。同时，一种全新的金属裂解水蒸气制氢技术也在测试，其目标是比电解水制氢更低的能耗。

在储运环节，52兆帕铝内胆碳纤维缠绕气瓶氢气管束集装箱储运设备试点项目，通过采用先进内胆成型工艺、研发新型轻质高强度储氢管材等技术，让单台管束车氢气运输量较传统设备大幅提升，有效破解氢气车辆储运成本高的难题。

在加氢站内，储氢技术也在升级。彭李线站的示范项目正在测试将高压气态储氢与低温液态储氢结合的系统，这如同为加氢站配上了“大容量储氢库”，能显著提升其服务能力和供氢稳定性。

为了验证各类氢能装备在实际运行中的性能，试点还设立了重要的实证平台。

一个是可再生能源制氢系统及装备多场景实证实验平台，它能够模拟多种电源场景，对不同类型的电解槽、储氢装置和燃料电池进行测试；另一个是碱性电解水制氢装备多场景实证平台，该平台具备对大规模制氢系统进行多工况、一体化测试与评价的能力，建成后将成为全球首个大规模碱性电解水制氢多场景实证平台。

黄骅融媒：河北日报

编 辑：赵浩伊