鋰電世界訊，1月11-13日，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2019）在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館召開(kāi)，中船重工第七一八研究所制氫設(shè)備工程部總工程師薛賀來(lái)發(fā)表了主題演講，演講內(nèi)容如下。
大家上午好！今天由于我們所里面李所長(zhǎng)臨時(shí)有點(diǎn)事情，我替他做這個(gè)主題發(fā)言。今天這個(gè)主題發(fā)言是“氫能的供應(yīng)利用的安全性”。
我的發(fā)言分四部分，氫能作為一個(gè)清潔、高效、安全、可持續(xù)的新型能源，具有極大的優(yōu)越性，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础Ｒ驗(yàn)樗膩?lái)源廣泛，具有高熱值，無(wú)污染，利用形式多種多樣，安全性比較好，最主要的它是具有可儲(chǔ)能的能力，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域都能得到廣泛的應(yīng)用。我們所謂的氫能社會(huì)，實(shí)際也就是擯棄化石能源，對(duì)可再生能源的重新利用，而水電解制氫對(duì)可再生能源最好的一種轉(zhuǎn)化，它可以使可再生能源進(jìn)行儲(chǔ)存，然后運(yùn)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。
這是氫氣的基本特性，從這個(gè)表上可以看出來(lái)，氫氣點(diǎn)火能力很低，燃燒及爆炸極限很寬，能量密度很高，被冠以易燃易爆的危險(xiǎn)品，也就是由于它易燃易爆，所以大家是談氫色變。但是從另外一個(gè)角度上來(lái)看，從氫的爆炸極限以及它的可擴(kuò)散性，以及它的燃燒來(lái)看，跟汽油、丙烷、甲烷進(jìn)行比較的話，它的安全性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這幾種燃料的。氫氣燃燒的火焰是藍(lán)色的，白天是不可見(jiàn)的。但是它擴(kuò)散很快，是天然氣的六倍，氫氣極不易形成可爆炸的器物。
氫氣的制取有幾種方式，傳統(tǒng)的制取，一般都是從化石燃料里面制取氫氣，還有從化工過(guò)程副產(chǎn)品中提取氫氣，還有一個(gè)水電解制氫，還有一個(gè)新型的制氫方法就是光催化制氫，但是這種方法還在研究過(guò)程當(dāng)中，并沒(méi)有量產(chǎn)。
水電解制氫和可再生能源可以直接對(duì)接的一種制氫方法，它是經(jīng)歷了數(shù)百年的發(fā)展，在系統(tǒng)安全、設(shè)備安全等方面已經(jīng)形成了完善的安全的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全的管理規(guī)范，并且有很多的國(guó)標(biāo)對(duì)它進(jìn)行支持。還有氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范，在廠房建設(shè)、防電防爆等各個(gè)方面進(jìn)行了硬性規(guī)定，能夠保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
化石燃料制氫是目前應(yīng)用最多的一種方法，以煤、天然氣等化石能源來(lái)制取氫氣的一種方法，利用非常廣泛，具有悠久的歷史。但是它所用的原料都是化石能源。化工過(guò)程副產(chǎn)氫氣，來(lái)源主要是氯堿工業(yè)的尾氣以及合成氨的尾氣，對(duì)尾氣進(jìn)行提純，再利用。這兩種制氫方法，在目前都用的很多，并且歷史非常悠久，也是非常成熟、安全。
目前的儲(chǔ)氫方式，除了傳統(tǒng)的中低壓的儲(chǔ)罐儲(chǔ)氫，主要有這么幾種。一是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，一個(gè)是低溫液態(tài)儲(chǔ)氫，還有金屬氫化物儲(chǔ)氫，還有有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫，金屬氫化物儲(chǔ)氫跟有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是新型的儲(chǔ)氫方法。從這個(gè)表上可以看出來(lái)，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫無(wú)論在質(zhì)量密度和氣體密度方面，是比較有優(yōu)勢(shì)的，但是它需要一定的工藝過(guò)程，才能達(dá)到低溫液態(tài)儲(chǔ)氫。目前運(yùn)用的最多還是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是以氣罐為容器，通過(guò)高壓壓縮來(lái)儲(chǔ)存氣態(tài)氫氣。這里面應(yīng)用不同的方式，有車用高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，有固定式高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。
車載式高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫，為我們?nèi)剂想姵靥峁湓吹囊粋€(gè)儲(chǔ)氫方式。它除了氫瓶，在這個(gè)過(guò)程中還設(shè)有溫度報(bào)警、起火防護(hù)、過(guò)壓防護(hù)等防護(hù)措施，所以供氫的系統(tǒng)是比較安全的。固定式高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫主要是遠(yuǎn)程儲(chǔ)運(yùn)，設(shè)置了一定的安全保護(hù)裝置。現(xiàn)在大家用的多數(shù)是這種東西。
有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是利用不飽和的芳香烴、烯炔烴等作為儲(chǔ)氫的載體，與氫氣發(fā)生可逆的化學(xué)反應(yīng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氫的。它的質(zhì)量密度可達(dá)到7%左右，它最大的一個(gè)特點(diǎn)，就是常溫下是液態(tài)，對(duì)氫氣更方便、安全的進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)輸。但是這個(gè)目前還沒(méi)有形成一個(gè)產(chǎn)量化，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫，就是將氫氣壓縮以后，冷卻到252度以下，形成液化，然后儲(chǔ)存在絕熱真空儲(chǔ)存器當(dāng)中。它儲(chǔ)氫密度也能達(dá)到5.7%，這個(gè)一會(huì)兒高總可能專門(mén)做這方面的介紹。
氫的運(yùn)輸，剛才說(shuō)了，一個(gè)長(zhǎng)管拖車，還有液氫運(yùn)輸，還有管道運(yùn)輸，現(xiàn)在管道運(yùn)輸，因?yàn)闅錃鉀](méi)有大規(guī)模的應(yīng)用，現(xiàn)在管道運(yùn)輸發(fā)展的不是很快，在國(guó)標(biāo)、規(guī)范上面也沒(méi)有跟上。液氫運(yùn)輸，剛才何總說(shuō)了，也缺少一定的規(guī)范，所以現(xiàn)在大多數(shù)都用的是長(zhǎng)管拖車這種運(yùn)輸方式。長(zhǎng)管拖車這個(gè)運(yùn)輸方式也是一種比較古老的，現(xiàn)在液化天然氣都采用這種方式，通過(guò)這個(gè)是非常安全的。這是關(guān)于氫安全的標(biāo)準(zhǔn)，這是部分標(biāo)準(zhǔn)，目前我們國(guó)家這方面的標(biāo)準(zhǔn)一共有83項(xiàng)，從氫氣的制備到應(yīng)用，包括全過(guò)程，有83項(xiàng)。
下面說(shuō)一下燃料電池，燃料電池有車載供氫系統(tǒng)，跟整車的安全，車載供氫系統(tǒng)，底下這個(gè)圖就是車載供氫系統(tǒng)的一個(gè)圖紙。這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)置了過(guò)溫保溫、低壓報(bào)警、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等等，同時(shí)還考慮到碰撞的安全、氫氣泄漏安全等，所以它這個(gè)系統(tǒng)也是非常安全的。這兩張圖片大家都見(jiàn)過(guò)，高壓儲(chǔ)氫氣瓶子彈穿透試驗(yàn)和火燒試驗(yàn)，通過(guò)這兩個(gè)試驗(yàn)，即便車在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了任何問(wèn)題，我們這個(gè)氣瓶還是非常安全的。下面是整車的檢驗(yàn)，今天來(lái)的都是這方面的專家，不再多說(shuō)了。氫氣的泄漏檢驗(yàn)、系統(tǒng)的震動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，還有碰撞檢驗(yàn)，通過(guò)這些試驗(yàn)來(lái)看看它氣密性。
這是燃料電池車，跟傳統(tǒng)的汽油車著火的一個(gè)對(duì)比。從這上面可以看出來(lái)，燃料電池汽車一旦氫氣泄漏了，自始至終火焰是向上的，不會(huì)殃及整個(gè)車輛。而傳統(tǒng)的燃油車由于汽油下淌，在地上蔓延，會(huì)引燃整個(gè)車輛，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)燃料電池汽車還是非常安全的。
大家談氫色變，從這上面看，我們熟知的天然氣、汽油、液化石油氣等等，每年所出的問(wèn)題也不少。既然出了這么多問(wèn)題，大家也沒(méi)有摒棄這種能源的使用，氫氣也是一樣的。
從加氫站的設(shè)計(jì)理念上，現(xiàn)在我們國(guó)家已經(jīng)對(duì)加氫站有了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，有一定的規(guī)范。從周圍報(bào)警系統(tǒng)，從各個(gè)方面對(duì)加氫站的設(shè)計(jì)、建設(shè)進(jìn)行了規(guī)范，能夠保證加氫站安全。這些是部分加氫站的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)上面這個(gè)分析，我們得出這么一個(gè)結(jié)論，氫氣是安全的，大家不要談氫就色變。沒(méi)有那么厲害，氫氣是非常安全的，只要按照一定的規(guī)范進(jìn)行操作。氫能剛剛起步，對(duì)氫安全的建議我們也有以下幾點(diǎn)。
一是加強(qiáng)氫能制、儲(chǔ)、運(yùn)、用各環(huán)節(jié)的安全性的技術(shù)研究，第二，加快完善關(guān)于氫能應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全技術(shù)法規(guī)體系。加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管，使氫能應(yīng)用健康有序的發(fā)展。第四，很重要的加強(qiáng)氫安全的科普宣傳，消除大眾對(duì)氫的恐懼心理。