各地抢滩氢能制高点 氢能的安全能保证吗？

　　2019年3月15日，氢能源被首次写入国务院《政府工作报告》，3月28日，李克强总理在在博鳌论坛中指出“加快发展人工智能、自动驾驶、氢能源等新兴产业”，氢能的发展正在国家顶层设计上予以重视。

　　同时，多个地方政府迅速出台了支持氢能源发展的相关政策，纷纷抢占氢能发展的制高点，至此氢能源的热风吹遍了整个中国大地。毫无疑问，目前，氢能已经从诞生期的口号和概念，成长期的观望和犹豫，逐渐发展到如今的抢占先机和实际行动。

　　尽管氢能概念如此火热，但有一个话题却无法回避——氢能的安全性。在应急管理部《危险化学品目录(2015版)实施指南(试行)》中，氢能依然是作为传统的危化品进行管理的。那么，人们不禁会问，氢能真的安全吗？未来驾驶氢燃料汽车又需要具备怎样的安全知识？

　　氢能真的不安全吗？

　　判定一种能源的安全性首先要了解这种能源的特性。相关文献显示，氢气是最轻的气体，在空气中扩散较快，具有较强的泄露性，氢气向上扩散的速度可以达到20m/s，是天然气的6倍。而且氢气极其易燃，氢气在常温常压空气中的燃烧范围为4%-75%，泄漏的氢气在空间中扩散积聚，达到一定浓度时遇到火源就会燃烧，甚至爆炸。

　　同时，氢气在燃烧时是无色的，在白天肉眼几乎看不到，在黑暗条件下才可以看到蓝色火焰。最重要的是氢气无色无味，人们通过感官很难觉察到氢气的泄漏。

　　通过对氢能基本特性的描述，人们会直观感觉到，氢能确实很危险！其实并非如此。从技术层面来说，氢气虽然在空气中扩散性很强，但若发生氢气泄漏或燃烧，倒不一定会发生危险或者爆炸，因为氢气作为最轻的气体，可以很快垂直升到空气中并迅速消失。

　　对于大众最关心的乘用车安全问题，日本某燃料电池研究所曾做过氢燃料汽车和汽油车爆炸的对比试验，通过用枪射击高压氢气罐来测试，结论是由于氢气的密度非常低，从燃料罐溢出之后迅速上升扩散，着火后火势持续向上，乘客车厢与氢气燃料电池发动机隔离，火势过后汽车本身完好无损，也并没有发生爆炸，乘客也未受到危险，而汽油车油箱被击中后整辆车直接爆炸报废。

　　这样的氢能安全试验国内外已进行过多次，以上对比并非要论证作为能源的氢能比汽油更安全，而是说明无论何种能源，本质上都有一定的危险性。比如石油、天然气甚至煤炭，在某种条件下或者在一定应用环境下，均有安全风险，关键的是如何通过一定的技术来达到安全使用的目标，使之成为人们生活中不可或缺的一部分。

　　氢能的“安全领域”

　　氢能的发展必须优先解决安全问题，安全是发展之本。目前，对于氢安全的研究领域主要集中在储氢系统和输氢系统，储氢和氢能运输的安全性，是氢能产业是否能够彻底市场化，最终实现安全应用的两个最关键环节。

　　储氢系统主要包括高压储氢、液化储氢、金属氢化物储氢、物理吸附储氢和有机液体储氢。输氢系统主要包括氢气长管拖车、氢气管道、专用运输船舶、液氢或氢浆槽罐车和低温绝热管道。

　　在氢能的历史发展过程中，不可避免的会出现大大小小的安全事件。曾有相关研究机构对氢能的相关事故原因进行了统计分析，在众多事故原因当中，排在前三位的是设备本身质量问题、氢能系统设计缺陷和人为原因，比例分别为40%、10%和9%，加起来占到了事故原因总比例的59%，而且主要原因还是与氢系统有直接关系的设备问题。

　　氢安全的“关键问题”

　　氢安全对于氢能未来发展和应用的重要性显而易见，在发展过程中势必会遇到很多问题，目前存在着两个方面需要着手解决，以便为氢能的发展解除障碍。

　　一方面是氢安全的技术投入太少。由于投入不够，目前我国缺少高压氢气循环快速充放疲劳的试验装备，缺少高灵敏度的氢气泄漏检测系统等关键检测设备，同时更严峻的是氢安全检测研究的能力暂时难以满足氢能发展需要。

　　另一方面是氢能专用装置的缺失。目前我国缺少氢能专用的安全泄爆装置，如果发生爆炸，缺少安全装置情况下将无法将爆炸的影响降到最低；同时缺少氢系统中需要的压力表、电阻应变计、阻火器等安全仪器仪表。

　　氢安全发展需系统设计

　　氢能安全需要有系统化的设计，浙江大学化工机械研究所所长、国际氢能标准化技术委员会副主席郑津洋给出了自己的建议：

　　首先，要系统开展氢泄漏、扩散、燃烧、爆炸等相关试验研究，为氢风险评价所需模型的建立与验证提供重组的基础数据；完善金属和非金属材料的抗氢脆性能数据库，为我国高压临氢承载件料选择、设计制造、安全评估、标准制定提供依据。

　　其次，要加强氢能基础设施运行安全技术研究，形成氢系统综合风险评价方法，针对加氢站建设，形成加氢设施服务网络重大危险源辨识方法，构建风险量化计算与评价指标体系，同时建立有效的事故缓解方法和应急安全响应机制，为我国氢燃料电池汽车等的商业化发展提供支撑。

　　再次，需要进一步完善我国氢安全的标准化体系，为氢能产业链各个缓解的安全运行提供支撑，同时组建具有第三方公正地位的氢安全检测研究中心，提升氢能装备安全检测能力。（文 | 刘涛）