燃料電池汽車是新能源汽車的重要發(fā)展方向，近年來，黨中央、國務(wù)院一直高度重視氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在2012年國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中，曾明確提出了“燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展”的戰(zhàn)略目標(biāo)。

為此，結(jié)合當(dāng)前我國新能源汽車以及燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀，本報組織了四問氫燃料電池汽車系列報道，即《安全之問》《成本之問》《技術(shù)之問》《市場之問》四篇稿件，以大量一手的采訪資料，真實(shí)展現(xiàn)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀、困境、痛點(diǎn)、需要解決的問題等，期望藉此對我國氫燃料電池汽車行業(yè)的未來發(fā)展有所助益，并在公眾輿論與產(chǎn)業(yè)關(guān)注之間搭建起溝通了解的橋梁。本期為第一篇《安全之問》。

18年11月28日，河北張家口一家化工廠的一場突如其來的爆燃事故，將氫能推向了風(fēng)口浪尖。雖然最終調(diào)查顯示事故與制氫沒有關(guān)聯(lián)，但氫能和氫燃料電池汽車的安全性再次受到公眾質(zhì)疑。

氫能是“移動炸彈”嗎？

長期以來，由于普通大眾，包括一些政府管理部門的相關(guān)人士，對于氫能缺乏足夠的了解，對氫燃料電池汽車的安全問題存有疑慮，甚至有人還將燃料電池汽車想象成“移動炸彈”，談“氫”色變。

一家國內(nèi)大型生產(chǎn)氫燃料電池企業(yè)負(fù)責(zé)宣傳的工作人員告訴中國工業(yè)報記者，每次在負(fù)責(zé)接待前來參觀考察的人士時，被問得最多的問題就是“氫燃料電池安全嗎?”其中不乏政府相關(guān)部門人士。這說明，一方面值得稱道的是公眾具有非常強(qiáng)的安全意識;另一方面令人擔(dān)憂的是公眾對氫能和氫燃料電池的安全性并不了解，甚至有誤解。

那么，氫氣作為能源、氫燃料電池汽車到底安全嗎?對氫能的誤解何來呢?前幾年，街頭巷尾、兒童游樂場隨處可見高高飄起的，印有小朋友們喜歡的各種卡通圖案的氫氣球是人們能直接接觸到的常見的物品，然而隨著氫氣球的暢銷，其爆炸造成兒童和成人傷亡事故頻發(fā)，后來國家明令禁止使用氫氣充氣，改為惰性氣體氦氣取代氫氣，但氫氣從此也成為人們印象中的“氣體炸彈”。

近日，中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會秘書長洑春干在接受媒體采訪時表示，氫氣是一種極輕、擴(kuò)散性十分強(qiáng)的氣體。但只要相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)裝置設(shè)計、建造、生產(chǎn)、運(yùn)輸、應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)中嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，氫能的安全性就能夠得到保障。他認(rèn)為，與常規(guī)能源相比，氫能具備一定的安全屬性。一是氫氣的擴(kuò)散系數(shù)和浮力更大，泄漏時濃度可迅速降低;二是氫氣的爆炸范圍很寬，單位體積或單位能量的爆炸能很低，點(diǎn)火能不高，不產(chǎn)生濃煙和灰霾;三是泄漏速度快于常見燃料，但泄漏總能量不高。

清華大學(xué)教授毛宗強(qiáng)也持同樣觀點(diǎn)，他認(rèn)為，每種能源載體都有其物理、化學(xué)、技術(shù)性等特有的安全問題。就氫氣而言，它是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味的氣體。在開放空間中，氫氣的擴(kuò)散能力很強(qiáng)，氫泄漏或燃燒時，會很快地垂直上升到空氣中并擴(kuò)散。與汽油相比，由于氫的擴(kuò)散系數(shù)是汽油的12倍，且密度遠(yuǎn)低于空氣，因此，即使發(fā)生氫氣爆炸，也只是發(fā)生在氣源上方，汽油的爆炸則發(fā)生在燃料周圍。從這方面看，汽油的危險程度遠(yuǎn)甚于氫氣。

毛宗強(qiáng)在出版的《制氫工藝與技術(shù)》一書中強(qiáng)調(diào)：“氫是安全的能源。”他表示，目前已有整套的氫安全傳感及執(zhí)行裝置，可及時測定氫氣的泄漏并采取措施，將事故消滅在萌芽狀態(tài)，保證氫氣使用安全。

氫氣球之所以爆炸傷人的前提是，一是氣球里的氫氣容易泄露，二是社會環(huán)境中難免會有煙頭、煙花等明火。而氫作為能源，其產(chǎn)業(yè)鏈通常由制氫、儲運(yùn)和應(yīng)用組成，其中制氫是產(chǎn)業(yè)鏈的第一環(huán)。目前，主流的制氫工藝主要有煤制氫、天然氣制氫、石油制氫和可再生能源制氫等。

氫氣如何實(shí)現(xiàn)儲存安全？

在氫氣儲存方面，我們目前是如何實(shí)現(xiàn)安全使用的呢?張家口一家制氫企業(yè)的相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹，我國應(yīng)用最為廣泛的氫氣儲存方式是高壓氣態(tài)儲氫。目前，我國已經(jīng)實(shí)施能夠適用于35MPa和70MPa的高壓儲氫瓶的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)GB/T35544-2017《車用壓縮氫氣鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車用壓縮氫氣鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶的型式和參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)注、包裝運(yùn)輸和存儲等要求，保障了高壓儲氫氣瓶的安全性。

另外，針對車載高壓氣態(tài)儲氫安全防護(hù)措施主要有：一是過溫報警。儲氫瓶上安裝的溫度傳感器用來檢測瓶內(nèi)氣體溫度，傳感器將溫度信號發(fā)送到駕駛室儀表盤上，從而判斷瓶內(nèi)氫氣是否超溫。二是起火防護(hù)。當(dāng)儲氫瓶處于起火環(huán)境中時，溫度傳感器和壓力傳感器會檢測到瓶內(nèi)氣體溫度和壓力的異常并切斷氫氣供應(yīng)。同時，瓶閥上安裝有壓力泄放裝置。三是過壓保護(hù)。當(dāng)儲氫瓶中氫氣壓力過高時，能通過壓力泄放裝置自動泄壓，保證儲氫瓶在安全的工作壓力范圍之內(nèi)。四是過流保護(hù)。當(dāng)供氫管道斷裂，溢流閥開啟，進(jìn)行過流保護(hù)，截斷氣體泄漏。五是氫氣泄漏監(jiān)控。儲氫瓶電磁閥與氫氣泄漏報警系統(tǒng)聯(lián)動，當(dāng)泄漏氫氣濃度達(dá)到保護(hù)值時將自動關(guān)閉，從而切斷氫氣供應(yīng)。