到現(xiàn)在為止，氫氣能源作為一種來(lái)源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，已經(jīng)成為新能源領(lǐng)域極具前景的風(fēng)口。
從世界范圍來(lái)看，中東戰(zhàn)爭(zhēng)引發(fā)全球石油危機(jī)后，全球經(jīng)濟(jì)大國(guó)便逐步開(kāi)始探索替代能源，“氫經(jīng)濟(jì)”開(kāi)啟持續(xù)發(fā)展。近10年中，占全球經(jīng)濟(jì)總量75%的國(guó)家相繼發(fā)布?xì)淠馨l(fā)展戰(zhàn)略路線，積極推動(dòng)氫能建設(shè)。
從行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，氫氣制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注、燃料電池到終端應(yīng)用的龐大產(chǎn)業(yè)鏈尚處于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)前夜，布局企業(yè)也眾多，以中石化、中海油為代表的新入局能源企業(yè)，加上捷氫科技、國(guó)富氫能等為代表的布局氫能賽道產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分市場(chǎng)的頭部民企，正在有力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
氫能源朝陽(yáng)賽道 具備萬(wàn)億市場(chǎng)規(guī)模前景
眾所周知，氫能源是可替代石油等不可再生資源的新型可再生高效清潔能源。因此在全球范圍內(nèi)，很多國(guó)家都將氫能源上升到國(guó)家能源戰(zhàn)略之列，加大對(duì)氫能源的研究開(kāi)發(fā)。
根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)測(cè)，到2051年，氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3100萬(wàn)個(gè)工作崗位，減少60億噸二氧化碳排放，創(chuàng)造2.5萬(wàn)億美元產(chǎn)值，在全球能源中所占比重有望達(dá)到18%，氫能源未來(lái)發(fā)展可期。
近年來(lái)，我國(guó)在氫能源產(chǎn)業(yè)方面的政策傾斜力度越來(lái)越大，發(fā)展氫能新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為確定方向。據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)，2020年至2025年間，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1萬(wàn)億元（人民幣下同），2026年至2035年產(chǎn)值達(dá)到5萬(wàn)億元，預(yù)計(jì)到2050年氫能將占能源份額10%。
國(guó)家和地方都先后****了針對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和指導(dǎo)意見(jiàn)?！渡钲谑袣淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》提出，到2025年，深圳將形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)體系，建成氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)策源地、先進(jìn)制造集聚高地、多場(chǎng)景應(yīng)用示范基地，實(shí)現(xiàn)氫能商業(yè)化應(yīng)用，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到500億元。展望2035年，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到2000億元，形成集氫氣制、儲(chǔ)、運(yùn)、加、用于一體，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的氫能產(chǎn)業(yè)體系，氫能在終端能源消費(fèi)中的占比明顯提升，對(duì)能源結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型形成有力支撐。
更有專(zhuān)家預(yù)計(jì)，到2060年氫能占比將達(dá)約15%，成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分，氫能將納入我國(guó)終端能源體系，與電力協(xié)同互補(bǔ)，共同成為我國(guó)終端能源體系的消費(fèi)主體，帶動(dòng)形成十萬(wàn)億級(jí)的新興產(chǎn)業(yè)。
當(dāng)前，世界能源技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入活躍期，氫能產(chǎn)業(yè)鏈也日趨完整。氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游制氫，中游氫儲(chǔ)運(yùn)、加氫站，以及下游多元化的應(yīng)用場(chǎng)景，在產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)均有相當(dāng)規(guī)模的企業(yè)參與，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正以肉眼可見(jiàn)的速度提速。
事故與警示
資料顯示，氫氣的爆炸極限是4.0%～75.6%，只要一定空間內(nèi)氫氣的體積濃度處于此區(qū)間，遇到點(diǎn)火源，就有可能發(fā)生爆炸?！芭e例來(lái)說(shuō)，天然氣的爆炸極限是5%～15%，相比之下，氫氣的爆炸極限范圍大得多，濃度也更容易達(dá)到?！?/P>
2022年6月12日凌晨，氫能源公司Nel Hydrogen發(fā)表聲明稱，其位于挪威首都奧斯陸郊外的一處合營(yíng)加氫站于當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月10日發(fā)生爆炸。該公司合作伙伴、加氫站運(yùn)營(yíng)商UnoX宣布暫停當(dāng)?shù)丶託浞?wù)。與此同時(shí)，豐田汽車(chē)和現(xiàn)代汽車(chē)均宣布暫時(shí)停止在挪威的氫燃料電池車(chē)型銷(xiāo)售，直到事故原因確定后再恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。所幸的是，爆炸并沒(méi)有直接造成人員傷亡，但附近車(chē)輛內(nèi)有兩人因氣囊被爆炸震開(kāi)受輕傷。目前，挪威加氫站爆炸的原因尚不清晰，相關(guān)部門(mén)已經(jīng)對(duì)該事件進(jìn)行調(diào)查。
無(wú)獨(dú)有偶，在此之前，加氫站等氫燃料配套設(shè)施的爆炸事件已經(jīng)出現(xiàn)多起。今年1月23日，日本東京市的一個(gè)氫燃料儲(chǔ)存罐發(fā)生爆炸，造成2人死亡，另有6人出現(xiàn)輕重程度不同的受傷。6月1日，在美國(guó)加州圣塔克拉拉的一家化工廠的儲(chǔ)氫罐泄露爆炸，導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧淙剂想姵仄?chē)的氫供應(yīng)中斷。
針對(duì)前兩起事故，加州的爆炸事件事故涉及氫氣運(yùn)輸過(guò)程，既氫氣輸送拖車(chē)泄漏的是高壓氣態(tài)氫氣泄漏泄放過(guò)程中引發(fā)自燃，然后連鎖爆炸。美國(guó)因?yàn)橐簹浔容^便宜，且建站地區(qū)多比較空曠，因此沒(méi)有對(duì)蒸發(fā)氣體的回收環(huán)節(jié)，大量的冷氫氣直接泄放。如果恰好旁邊有一輛高壓氫氣管束車(chē)，又恰好在這個(gè)時(shí)刻泄漏或泄放引發(fā)自燃的話，爆炸就在所難免了。
而韓國(guó)事故的原因初步鑒定為，在履行水電解氫氣試驗(yàn)的過(guò)程中，因操作失誤而導(dǎo)致爆炸。水電解制氫的特點(diǎn)是同時(shí)釋放大量氧氣，而氧氣的密度比空氣重，需要采用強(qiáng)制通風(fēng)措施，避免富氧聚集引發(fā)環(huán)境中各種可燃物質(zhì)的爆炸。這往往是很容易被忽略的安全隱患。有分析認(rèn)為，加氫站等配套設(shè)施事故頻發(fā)對(duì)一些堅(jiān)持用氫燃料汽車(chē)技術(shù)替代純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的車(chē)企是重大打擊。同時(shí)，爆炸發(fā)生后導(dǎo)致氫供應(yīng)中斷，也凸顯出燃料電池汽車(chē)使用面臨的挑戰(zhàn)。
根據(jù)韓國(guó)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2019年至2022年8月，安裝在韓國(guó)高速公路休息區(qū)的18個(gè)氫燃料汽車(chē)加氫站共發(fā)生374起故障，而從2021年到今年8月底，加氫站發(fā)生了878起氫氣泄漏（大于5000ppm），其主要原因包括了專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員缺失、零部件供應(yīng)以及監(jiān)管體系等問(wèn)題。
由于氫氣具有擴(kuò)散系數(shù)大，爆炸極限寬，點(diǎn)火溫度低等特點(diǎn)，因此一旦發(fā)生泄漏，極易引起爆炸與火災(zāi)，會(huì)對(duì)加氫站周?chē)纳拓?cái)產(chǎn)安全造成極大的損失。
但是凡事有利就有弊，氫能源在安全性上的優(yōu)點(diǎn)也很重要：氫氣具有很高的擴(kuò)散系數(shù)和浮力，泄露時(shí)濃度會(huì)迅速降低。如果發(fā)生爆炸，氫氣的爆炸能量是常見(jiàn)燃?xì)庵凶畹偷模蛦挝惑w積爆炸能而言，氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
加氫站作為氫燃料電池車(chē)的燃料補(bǔ)給站，其數(shù)量必然會(huì)快速增長(zhǎng)，并會(huì)朝著人口較為密集的地區(qū)進(jìn)行布置。因此，加氫站的安全性必然會(huì)成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)也制約著氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。加氫站作為氫氣的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、輸送、加注的全流程中心，要十分注重其安全問(wèn)題。由于氫氣自身的特性，加氫站在設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)中，要注意的問(wèn)題數(shù)不勝數(shù)，如：
加氫設(shè)備、輸送管道等的防泄漏措施處理；加氫站內(nèi)配置的電氣元件應(yīng)為防爆器件，同時(shí)采取可靠的防靜電措施，防止因靜電導(dǎo)致著火爆炸等事故的發(fā)生；
加氫站內(nèi)應(yīng)設(shè)置氫氣濃度在線檢測(cè)設(shè)備，排風(fēng)排氣裝置，及時(shí)排除泄漏的氫氣；加氫站中的加注模塊應(yīng)具備安全聯(lián)鎖功能和過(guò)壓保護(hù)功能；
由于高電位氫流會(huì)使氫氣在空氣中燃燒，還要防止高速氫流與儲(chǔ)氫瓶之間摩擦導(dǎo)致的高電位氫流等等。
多次發(fā)生的爆炸事件也警醒著我們：由于氫燃料本身的復(fù)雜性及危險(xiǎn)性，企業(yè)以及地方政府必須將安全放在首位；同時(shí)，在推動(dòng)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，必須遵循產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律，切忌急功近利。
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