氫能要發展 系好“安全帶”

　　確保安全是氫能產業實現大規模商業化的重要前提之一，制儲運加用任何一個環節出現問題，引發的事故都可能影響氫能發展勢頭，進而阻礙涉氫產業在民用領域的大眾接受度和發展進程。

　　日前，江蘇連云港東海縣一石英制品公司內一輛氫氣運輸車發生泄漏，因氫氣流動產生靜電，靜電產生火花，引燃泄漏氫氣。此次事故雖未造成人員傷亡，也未造成環境危害，但依然引發行業關注。

　　我國氫能產業近年發展迅猛，但因人們對氫能缺乏足夠了解，對其安全性尚有疑慮。業內認為，確保安全是氫能產業實現大規模商業化的重要前提之一，制儲運加用任何一個環節出現問題，引發的事故都可能影響氫能發展勢頭，進而阻礙涉氫產業在民用領域的大眾接受度和發展進程。

　　產業鏈安全風險不容忽視

　　清華大學車輛學院氫能與燃料電池學科教授楊福源在中國汽研舉辦的“氫能與燃料電池汽車產業大會——氫安全專題會議”上指出：“根據對全球氫安全事件的統計分析，我們發現氫安全事故多發生于管閥、氫氣純化裝置、儲氫設備，以及燃料電池汽車和加氫設備以及通風裝置。也就是說，實際上氫安全事故可能發生于氫能產業鏈各個位置。其中，管閥、儲氫容器、防護裝置是安全風險較高的環節。”

　　“從導致事故發生的原因看，有1/3的氫安全事故是無損害的。”楊福源指出，應用環節上，氫安全事件發生的原因主要在于設備失效，涉及材料工藝、設備成熟度等，但也存在人為失誤、設計缺陷、養護不足等潛在風險點。

　　儲氫容器也容易因操作失誤、材料問題而發生安全事故。“高壓儲氫容器屬于壓力容器，事故往往源于使用過程中沒有嚴格按照標準和操作規范執行，如氫氣罐混入其他氣體，在一定條件下會發生化學反應爆炸。同時，某些儲氫材料長期在氫環境下工作，會出現性能劣化，嚴重威脅設備安全。”航天科技集團一院十五所研究員、全國燃料電池及液流電池標準化技術委員會委員靳殷實說。

　　“面對新形勢、新問題、新挑戰，氫能產業需要進一步加強產業安全發展的頂層設計和統籌謀劃，共同推動氫能產業全鏈條安全管理體系建設，不斷拓展市場應用新空間，引導產業安全有序發展。”應急管理部國家安全科學與工程研究院特聘專家、北京市應急局原二級巡視員魏麗萍指出。

　　全球氫泄漏事故頻發

　　全球范圍內，氫能安全事故時有發生。

　　2019年，在不到20天時間內，韓國、美國、挪威先后發生三起加氫站等氫燃料配套設施的爆炸事件。爆炸發生后，豐田和現代汽車均暫停在挪威的氫燃料電池車型銷售，直至事故原因確定后才恢復運營。

　　國內也面臨同樣風險。2020年7月，在東莞某制氫廠，充裝軟管發生接頭脫落，引發爆炸式爆燃事故。2021年，湖南郴州市馬田鎮發生儲氫瓶爆炸事故，事故原因為液化石油氣鋼瓶改造用于制取氫氣的容器未及時泄放純度不足的氫氣，導致制氫罐爆裂解體。

　　值得關注的是，近年來全球所有氫安全事件中氫泄漏事故上漲趨勢明顯。根據韓國天然氣安全社發布的數據，2021年-2022年8月，韓國共發生878起氫氣泄漏事故。此外，美國、挪威發生的氫燃料配套設施爆炸事件也都與氫氣泄漏有關。

　　靳殷實表示，氫氣泄漏是氫能應用過程中最大的安全隱患。“氫氣無色無味，具有易燃、易爆、易擴散、易發生氫脆等特點。氫氣泄漏后與空氣混合，遇到明火、靜電會發生燃燒或爆炸。不過，氫安全事故一般都是因為操作不當引發的。”

　　“在燃料電池汽車全生命周期內，氫氣的意外泄漏幾乎難以避免，同時燃料電池汽車又恰好提供了強電環境，兩者結合，進一步增加意外點火的可能性。”楊福源表示，既然泄漏難以避免，關鍵問題就在于泄漏量多少、是否集聚和點火，因此當下氫安全風險評估、氫氣泄漏燃爆機制及主動防護對產業鏈用氫安全尤為重要。

　　立足技術解決問題

　　針對氫氣泄漏的解決方案，楊福源認為，應采取三個類型的主動防護。首先，通過產品認證、測試評價等手段，使材料防溫壓氫脆、結構防應力集中、工藝防制造缺陷;其次，做到事中主動安全，通過泄漏快速檢測、風險預測預警和安全培訓等手段，防泄漏，防集聚，防點火，嚴控氣源品質，嚴格規程管理;最后，通過應急處置，保證危害不擴大，責任可追究。

　　靳殷實指出，氫泄漏問題應采取疏和堵的措施，即有效密封和科學通風排放相結合，才能更大程度避免因泄漏而引發的安全事故。“因此，與氫氣相關的部件，尤其管路、閥門、泵、儲氫容器必須防止氫氣泄漏，安裝氫氣傳感器并實時監測也尤為重要。”

　　“氫安全是全產業鏈的安全，不泄漏是事中安全的理想狀態，但車用場景下泄漏幾乎難以避免。同時，氫氣泄漏具有擴散快的特性，更需要全面提升氫安全技術手段，通過近場泄漏檢測加主動防護，實現氫安全級別從不傷人提升到無風險。”楊福源指出，氫安全技術有很大的創新空間，應依靠技術進步，而不是僅靠政策來管理其安全問題。

　　“氫氣雖有一定危險性，但燃料電池汽車以及氫儲運相關產業鏈環節均有嚴格標準及行業規范，只要提高防范意識，在操作過程中嚴格執行標準法規，氫安全風險將可防可控。”靳殷實進一步指出。

　　來源：中國能源報 記者 仲蕊