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氢能安全风险可防可控
2021/8/26 6:49:47    新闻来源:中国能源报

由于缺乏了解,人们对氢能的安全性尚有顾虑,甚至“谈氢色变”,但专家指出,只要采取必要措施——

氢能安全风险可防可控

■本报记者 仲蕊《 中国能源报 》( 2021年08月23日   第 09 版)

  近日,位于辽宁沈阳经济技术开发区一氢气罐车软管破裂爆燃,虽然并未造成严重后果,火势很快得到控制,但依然引起业内讨论和反思。经过数年发展,我国氢能产业逐步走向发展快车道,但在这一过程中,由于人们对氢能缺乏足够了解,对其安全性尚有疑虑。

  业内人士提醒称,确保安全是氢能大规模商用的重要前提之一,“谈氢色变”由来已久,任何事故的发生都会加深这一印象,进而在一定程度上阻碍涉氢产业在民用领域的大众接受度和发展,需要整个行业的持续重视。

  安全隐患集中

  氢能产业链分为上游制氢、中游储氢和下游应用三大环节,产业链长且分布广泛。经过数年的技术积累与政策扶持,氢燃料电池汽车已成为氢能产业重要的发展方向之一。航天科技集团一院十五所研究员、全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会委员靳殷实表示,虽然自研发运营以来,国内并未发生过严重的氢安全事故,但仍有几个危险点需要时刻注意。

  氢气泄漏是氢能应用过程中最大的安全隐患。“氢气无色无味,具有易燃性、易爆性、扩散性、易发生氢脆等特点,氢气泄漏后与空气混合,遇到明火、静电会发生燃烧或爆炸。不过,氢安全事故的发生一般都是因为操作不当引起的。”靳殷实表示,应采取“疏”和“堵”的措施,即有效密封和科学通风排放相结合,才能更大程度避免因泄漏而引发的安全事故。因此与氢气相关的部件,管路、阀门、泵、储氢容器必须防止氢气泄漏,安装氢气传感器并实时监测也尤为重要。

  储氢容器也容易因操作失误、材料问题而发生安全事故。“高压储氢容器属于压力容器,事故往往是由于在使用过程中没有严格按照标准和操作规范而造成的,如氢气罐混入其他气体,在一定条件下会产生化学反应爆炸。同时,某些储氢材料长期在氢环境下工作,会出现性能劣化的现象,严重威胁设备安全。”靳殷实说。

  燃料电池汽车领域问题突出

  全球范围内,氢能安全事故时有发生。2019年,在不到20天的时间内,韩国、美国、挪威先后发生三次加氢站等氢燃料配套设施的爆炸事件。爆炸发生后,丰田和现代汽车均暂停了在挪威的氢燃料电池车型销售,直到事故原因确定后才恢复运营。

  根据中国煤炭加工利用协会统计,2020年我国氢能产量和消费量均已突破2500万吨,已成为世界第一大制氢大国。靳殷实认为,目前提到的氢能安全更多集中在燃料电池汽车相关产业链,氢安全问题更多集中在氢燃料电池汽车相关领域内。

  中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车技术路线图》提出,到2025年,实现燃料电池汽车的推广应用,规模达到5万辆;到2030年,氢燃料电池汽车规模超过100万辆。

  氢燃料电池汽车已成为我国氢能发展的重要领域,其发展规模、技术更迭快慢及成本降低速度等都对氢能产业发展产生不可忽视的影响。因此,顶着“危险化学品”帽子的氢气,要实现能源化的持续利用,应始终以安全为前提。

  重在落实安全对策和措施

  中国工程院院士衣宝廉曾表示,人们已经习惯于汽油作为燃料,对氢气这种燃料缺乏了解,如果采取必要的措施,氢气的安全是可以保障的。鉴于大量的试验和燃料电池整车的实际运行,氢燃料电池汽车的碰撞安全性能也是完全有保证的,能够满足和符合国家碰撞安全标准。

  靳殷实表示,氢气的物理化学性质决定了其危化品属性。氢的有些特性相比汽柴油危险性更大,例如点燃氢所需的能量很小,燃烧爆炸范围更宽等。但由于氢比较轻,上升扩散速度快,是天然气的6倍,因此在露天环境中,氢一旦发生泄露也很容易向上逃逸,向周围扩散,从而稀释和降低浓度,所以氢气比天然气和汽油更安全。

  “对于电动汽车,锂电池的起火往往是从内部发生的,一旦电池起火外界无法扑灭,而对于储氢瓶,氢气只有泄漏出来才会有可能着火,所以,燃料电池汽车的安全性更容易控制,是可以保障的。”靳殷实认为,面对氢利用的安全问题,落实安全对策和措施尤为关键。

  资料显示,为保障氢能产业健康发展,我国相关学者和高校已在氢安全领域开展相关研究。在行业标准规范方面,已出台《加氢站安全技术规范》《氢气使用安全技术规程》等规范标准。

  “氢气虽有一定危险性,但燃料电池汽车以及氢储运相关产业链环节均有严格标准及行业规范,只要提高防范意识,在操作过程中严格执行标准法规, 氢安全风险将可防可控。”靳殷实进一步补充称。

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