2019年3月15日，氫能源被首次寫入國(guó)務(wù)院《政府工作報(bào)告》，3月28日，李克強(qiáng)總理在在博鰲論壇中指出“加快發(fā)展人工智能、自動(dòng)駕駛、氫能源等新興產(chǎn)業(yè)”，氫能的發(fā)展正在國(guó)家頂層設(shè)計(jì)上予以重視。

同時(shí)，多個(gè)地方政府迅速出臺(tái)了支持氫能源發(fā)展的相關(guān)政策，紛紛搶占?xì)淠馨l(fā)展的制高點(diǎn)，至此氫能源的熱風(fēng)吹遍了整個(gè)中國(guó)大地。毫無(wú)疑問(wèn)，目前，氫能已經(jīng)從誕生期的口號(hào)和概念，成長(zhǎng)期的觀望和猶豫，逐漸發(fā)展到如今的搶占先機(jī)和實(shí)際行動(dòng)。

盡管氫能概念如此火熱，但有一個(gè)話題卻無(wú)法回避——氫能的安全性。在應(yīng)急管理部《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄(2015版)實(shí)施指南(試行)》中，氫能依然是作為傳統(tǒng)的危化品進(jìn)行管理的。那么，人們不禁會(huì)問(wèn)，氫能真的安全嗎?未來(lái)駕駛氫燃料汽車又需要具備怎樣的安全知識(shí)?

1、氫能真的不安全嗎?

判定一種能源的安全性首先要了解這種能源的特性。相關(guān)文獻(xiàn)顯示，氫氣是最輕的氣體，在空氣中擴(kuò)散較快，具有較強(qiáng)的泄露性，氫氣向上擴(kuò)散的速度可以達(dá)到20m/s，是天然氣的6倍。而且氫氣極其易燃，氫氣在常溫常壓空氣中的燃燒范圍為4%-75%，泄漏的氫氣在空間中擴(kuò)散積聚，達(dá)到一定濃度時(shí)遇到火源就會(huì)燃燒，甚至爆炸。

同時(shí)，氫氣在燃燒時(shí)是無(wú)色的，在白天肉眼幾乎看不到，在黑暗條件下才可以看到藍(lán)色火焰。最重要的是氫氣無(wú)色無(wú)味，人們通過(guò)感官很難覺(jué)察到氫氣的泄漏。

通過(guò)對(duì)氫能基本特性的描述，人們會(huì)直觀感覺(jué)到，氫能確實(shí)很危險(xiǎn)!其實(shí)并非如此。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，氫氣雖然在空氣中擴(kuò)散性很強(qiáng)，但若發(fā)生氫氣泄漏或燃燒，倒不一定會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)或者爆炸，因?yàn)闅錃庾鳛樽钶p的氣體，可以很快垂直升到空氣中并迅速消失。

對(duì)于大眾最關(guān)心的乘用車安全問(wèn)題，日本某燃料電池研究所曾做過(guò)氫燃料汽車和汽油車爆炸的對(duì)比試驗(yàn)，通過(guò)用槍射擊高壓氫氣罐來(lái)測(cè)試，結(jié)論是由于氫氣的密度非常低，從燃料罐溢出之后迅速上升擴(kuò)散，著火后火勢(shì)持續(xù)向上，乘客車廂與氫氣燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)隔離，火勢(shì)過(guò)后汽車本身完好無(wú)損，也并沒(méi)有發(fā)生爆炸，乘客也未受到危險(xiǎn)，而汽油車油箱被擊中后整輛車直接爆炸報(bào)廢。

這樣的氫能安全試驗(yàn)國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行過(guò)多次，以上對(duì)比并非要論證作為能源的氫能比汽油更安全，而是說(shuō)明無(wú)論何種能源，本質(zhì)上都有一定的危險(xiǎn)性。比如石油、天然氣甚至煤炭，在某種條件下或者在一定應(yīng)用環(huán)境下，均有安全風(fēng)險(xiǎn)，關(guān)鍵的是如何通過(guò)一定的技術(shù)來(lái)達(dá)到安全使用的目標(biāo)，使之成為人們生活中不可或缺的一部分。

2、氫能的“安全領(lǐng)域”

氫能的發(fā)展必須優(yōu)先解決安全問(wèn)題，安全是發(fā)展之本。目前，對(duì)于氫安全的研究領(lǐng)域主要集中在儲(chǔ)氫系統(tǒng)和輸氫系統(tǒng)，儲(chǔ)氫和氫能運(yùn)輸?shù)陌踩裕菤淠墚a(chǎn)業(yè)是否能夠徹底市場(chǎng)化，最終實(shí)現(xiàn)安全應(yīng)用的兩個(gè)最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

儲(chǔ)氫系統(tǒng)主要包括高壓儲(chǔ)氫、液化儲(chǔ)氫、金屬氫化物儲(chǔ)氫、物理吸附儲(chǔ)氫和有機(jī)液體儲(chǔ)氫。輸氫系統(tǒng)主要包括氫氣長(zhǎng)管拖車、氫氣管道、專用運(yùn)輸船舶、液氫或氫漿槽罐車和低溫絕熱管道。

在氫能的歷史發(fā)展過(guò)程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)大大小小的安全事件。曾有相關(guān)研究機(jī)構(gòu)對(duì)氫能的相關(guān)事故原因進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，在眾多事故原因當(dāng)中，排在前三位的是設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題、氫能系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷和人為原因，比例分別為40%、10%和9%，加起來(lái)占到了事故原因總比例的59%，而且主要原因還是與氫系統(tǒng)有直接關(guān)系的設(shè)備問(wèn)題。

3、氫安全的“關(guān)鍵問(wèn)題”

氫安全對(duì)于氫能未來(lái)發(fā)展和應(yīng)用的重要性顯而易見(jiàn)，在發(fā)展過(guò)程中勢(shì)必會(huì)遇到很多問(wèn)題，目前存在著兩個(gè)方面需要著手解決，以便為氫能的發(fā)展解除障礙。

一方面是氫安全的技術(shù)投入太少。由于投入不夠，目前我國(guó)缺少高壓氫氣循環(huán)快速充放疲勞的試驗(yàn)裝備，缺少高靈敏度的氫氣泄漏檢測(cè)系統(tǒng)等關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備，同時(shí)更嚴(yán)峻的是氫安全檢測(cè)研究的能力暫時(shí)難以滿足氫能發(fā)展需要。

另一方面是氫能專用裝置的缺失。目前我國(guó)缺少氫能專用的安全泄爆裝置，如果發(fā)生爆炸，缺少安全裝置情況下將無(wú)法將爆炸的影響降到最低;同時(shí)缺少氫系統(tǒng)中需要的壓力表、電阻應(yīng)變計(jì)、阻火器等安全儀器儀表。

4、氫安全發(fā)展需系統(tǒng)設(shè)計(jì)

氫能安全需要有系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)化工機(jī)械研究所所長(zhǎng)、國(guó)際氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主席鄭津洋給出了自己的建議：

首先，要系統(tǒng)開(kāi)展氫泄漏、擴(kuò)散、燃燒、爆炸等相關(guān)試驗(yàn)研究，為氫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)所需模型的建立與驗(yàn)證提供重組的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);完善金屬和非金屬材料的抗氫脆性能數(shù)據(jù)庫(kù)，為我國(guó)高壓臨氫承載件料選擇、設(shè)計(jì)制造、安全評(píng)估、標(biāo)準(zhǔn)制定提供依據(jù)。

其次，要加強(qiáng)氫能基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行安全技術(shù)研究，形成氫系統(tǒng)綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，針對(duì)加氫站建設(shè)，形成加氫設(shè)施服務(wù)網(wǎng)絡(luò)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)方法，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)量化計(jì)算與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)建立有效的事故緩解方法和應(yīng)急安全響應(yīng)機(jī)制，為我國(guó)氫燃料電池汽車等的商業(yè)化發(fā)展提供支撐。

再次，需要進(jìn)一步完善我國(guó)氫安全的標(biāo)準(zhǔn)化體系，為氫能產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)緩解的安全運(yùn)行提供支撐，同時(shí)組建具有第三方公正地位的氫安全檢測(cè)研究中心，提升氫能裝備安全檢測(cè)能力。