氫能本質(zhì)上比現(xiàn)有的汽油、柴油、天然氣更安全，但受制于氫在燃爆方面擁有的特性，產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)必須小心處理氫的安全事件。未來，通過技術(shù)進(jìn)步、采取快速檢測、主動(dòng)防護(hù)等機(jī)制將逐步消除氫安全擔(dān)憂，最終實(shí)現(xiàn)所有人都可以用上“安全氫”。
近幾年，國際上發(fā)生了一些氫能安全事故，引起了全球氫能產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注，但實(shí)際上有30%左右的氫安全事件是無損害的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，由管閥濾問題引發(fā)的氫安全事件占32%，儲(chǔ)氫設(shè)備占16%，加氫設(shè)備占13%；在應(yīng)用環(huán)節(jié)上，氫安全事件主要集中在氫氣通路連接處，但也存在人為失誤、設(shè)計(jì)缺陷、養(yǎng)護(hù)不足等13個(gè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，都需要全產(chǎn)業(yè)鏈的重視。
在燃料電池汽車的全生命周期內(nèi)，氫氣的意外泄漏幾乎是難以避免的，同時(shí)燃料電池汽車又恰好提供了強(qiáng)電環(huán)境，兩者結(jié)合，會(huì)給人一種特別的擔(dān)憂。既然泄漏難以避免，關(guān)鍵問題就變成泄漏量多少、是否集聚和是否點(diǎn)火，所以當(dāng)下氫安全風(fēng)險(xiǎn)評估、氫氣泄漏燃爆機(jī)制及主動(dòng)防護(hù)對于產(chǎn)業(yè)鏈用氫安全來說尤為重要。
在風(fēng)險(xiǎn)識別領(lǐng)域，大量的分析結(jié)果顯示，氫氣泄漏引發(fā)的射流火焰，以及燃爆造成的超壓是最值得關(guān)注的意外事件。通過大量的風(fēng)險(xiǎn)場物理模型、泄漏播散的分布、泄漏燃燒等試驗(yàn)，總結(jié)風(fēng)險(xiǎn)和危害指標(biāo)的管理措施，氫氣的燃燒比其他燃料或電池的燃燒更易控，不發(fā)生爆燃和爆轟的氫氣比其他燃料更安全。當(dāng)前仍需要通過技術(shù)進(jìn)步，徹底地解決風(fēng)險(xiǎn)問題。
對于氫氣泄漏的解決方案，應(yīng)采取三個(gè)類型的主動(dòng)防護(hù)，才是氫能事故的有效解決方案。首先要保證事前本征安全，通過產(chǎn)品認(rèn)證、測試評價(jià)等手段，使得材料防溫壓氫脆、結(jié)構(gòu)防應(yīng)力集中、工藝防制造缺陷；其次做到事中主動(dòng)安全，通過泄漏快速檢測、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測預(yù)警和安全培訓(xùn)等手段，做到三防兩嚴(yán)，即防泄漏、防集聚、防點(diǎn)火、嚴(yán)控氣源品質(zhì)、嚴(yán)格規(guī)程管理；最后為事后被動(dòng)安全，通過應(yīng)急處置，保證危害不擴(kuò)大、責(zé)任可追究。
氫安全是全產(chǎn)業(yè)鏈的安全，不泄漏是事中安全的理想狀態(tài)，但車用場景下泄漏幾乎難以避免。同時(shí)，氫氣泄漏擴(kuò)散快的特性，在安全防護(hù)上既有有利的一面，也有不利的一面。近場泄漏檢測加主動(dòng)防護(hù)，是全面提升氫安全的重要且有效的技術(shù)手段，將可能把氫安全級別從不傷人提升到無風(fēng)險(xiǎn)。
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