分析氢燃料电池汽车的“移动炸弹”之忧

燃料电池汽车是新能源汽车的重要发展方向，近年来，党中央、国务院一直高度重视氢燃料电池汽车产业的发展，在2012年国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中，曾明确提出了“燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展”的战略目标。

为此，结合当前我国新能源汽车以及燃料电池发展现状，本报组织了四问氢燃料电池汽车系列报道，即《安全之问》《成本之问》《技术之问》《市场之问》四篇稿件，以大量一手的采访资料，真实展现氢燃料电池汽车产业链行业发展的现状、困境、痛点、需要解决的问题等，期望藉此对我国氢燃料电池汽车行业的未来发展有所助益，并在公众舆论与产业关注之间搭建起沟通了解的桥梁。本期为第一篇《安全之问》。

18年11月28日，河北张家口一家化工厂的一场突如其来的爆燃事故，将氢能推向了风口浪尖。虽然最终调查显示事故与制氢没有关联，但氢能和氢燃料电池汽车的安全性再次受到公众质疑。

氢能是“移动炸弹”吗？

长期以来，由于普通大众，包括一些政府管理部门的相关人士，对于氢能缺乏足够的了解，对氢燃料电池汽车的安全问题存有疑虑，甚至有人还将燃料电池汽车想象成“移动炸弹”，谈“氢”色变。

一家国内大型生产氢燃料电池企业负责宣传的工作人员告诉中国工业报记者，每次在负责接待前来参观考察的人士时，被问得最多的问题就是“氢燃料电池安全吗?”其中不乏政府相关部门人士。这说明，一方面值得称道的是公众具有非常强的安全意识;另一方面令人担忧的是公众对氢能和氢燃料电池的安全性并不了解，甚至有误解。

那么，氢气作为能源、氢燃料电池汽车到底安全吗?对氢能的误解何来呢?前几年，街头巷尾、儿童游乐场随处可见高高飘起的，印有小朋友们喜欢的各种卡通图案的氢气球是人们能直接接触到的常见的物品，然而随着氢气球的畅销，其爆炸造成儿童和成人伤亡事故频发，后来国家明令禁止使用氢气充气，改为惰性气体氦气取代氢气，但氢气从此也成为人们印象中的“气体炸弹”。

近日，中国工业气体工业协会秘书长洑春干在接受媒体采访时表示，氢气是一种极轻、扩散性十分强的气体。但只要相关企业在生产装置设计、建造、生产、运输、应用等各个环节中严格按照相关法规和标准实施，氢能的安全性就能够得到保障。他认为，与常规能源相比，氢能具备一定的安全属性。一是氢气的扩散系数和浮力更大，泄漏时浓度可迅速降低;二是氢气的爆炸范围很宽，单位体积或单位能量的爆炸能很低，点火能不高，不产生浓烟和灰霾;三是泄漏速度快于常见燃料，但泄漏总能量不高。

清华大学教授毛宗强也持同样观点，他认为，每种能源载体都有其物理、化学、技术性等特有的安全问题。就氢气而言，它是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。在开放空间中，氢气的扩散能力很强，氢泄漏或燃烧时，会很快地垂直上升到空气中并扩散。与汽油相比，由于氢的扩散系数是汽油的12倍，且密度远低于空气，因此，即使发生氢气爆炸，也只是发生在气源上方，汽油的爆炸则发生在燃料周围。从这方面看，汽油的危险程度远甚于氢气。

毛宗强在出版的《制氢工艺与技术》一书中强调：“氢是安全的能源。”他表示，目前已有整套的氢安全传感及执行装置，可及时测定氢气的泄漏并采取措施，将事故消灭在萌芽状态，保证氢气使用安全。

氢气球之所以爆炸伤人的前提是，一是气球里的氢气容易泄露，二是社会环境中难免会有烟头、烟花等明火。而氢作为能源，其产业链通常由制氢、储运和应用组成，其中制氢是产业链的第一环。目前，主流的制氢工艺主要有煤制氢、天然气制氢、石油制氢和可再生能源制氢等。

氢气如何实现储存安全？

在氢气储存方面，我们目前是如何实现安全使用的呢?张家口一家制氢企业的相关负责人向记者介绍，我国应用最为广泛的氢气储存方式是高压气态储氢。目前，我国已经实施能够适用于35MPa和70MPa的高压储氢瓶的相应标准GB/T35544-2017《车用压缩氢气铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶》。标准规定了车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶的型式和参数、技术要求、试验方法、检验规则、标注、包装运输和存储等要求，保障了高压储氢气瓶的安全性。

另外，针对车载高压气态储氢安全防护措施主要有：一是过温报警。储氢瓶上安装的温度传感器用来检测瓶内气体温度，传感器将温度信号发送到驾驶室仪表盘上，从而判断瓶内氢气是否超温。二是起火防护。当储氢瓶处于起火环境中时，温度传感器和压力传感器会检测到瓶内气体温度和压力的异常并切断氢气供应。同时，瓶阀上安装有压力泄放装置。三是过压保护。当储氢瓶中氢气压力过高时，能通过压力泄放装置自动泄压，保证储氢瓶在安全的工作压力范围之内。四是过流保护。当供氢管道断裂，溢流阀开启，进行过流保护，截断气体泄漏。五是氢气泄漏监控。储氢瓶电磁阀与氢气泄漏报警系统联动，当泄漏氢气浓度达到保护值时将自动关闭，从而切断氢气供应。