我國氫能利用安全技術研究與標準體係建設思考-國際節能環保網-行業資訊

我國燃料電池汽車（FCEV）產業剛進入市場導入期就呈現了快速發展的態勢，截止2019年年底，累計銷售燃料電池汽車6184輛，建成加氫站51座，形成了涵蓋氫生產、氫儲運、加氫站、燃料電池、FCEV及關鍵設備和部件的產業鏈雛形，20多個省市發布了指導和支持FCEV產業發展的規劃、方案和意見，預計到2030年我國FCEV保有量將達200萬輛、加氫站數量達1000餘座。
氫(qing)氣(qi)是(shi)易(yi)燃(ran)易(yi)爆(bao)氣(qi)體(ti)，利(li)用(yong)過(guo)程(cheng)的(de)安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)一(yi)旦(dan)失(shi)當(dang)，容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)著(zhe)火(huo)爆(bao)炸(zha)事(shi)故(gu)，造(zao)成(cheng)人(ren)員(yuan)傷(shang)亡(wang)和(he)財(cai)產(chan)損(sun)失(shi)，但(dan)目(mu)前(qian)對(dui)氫(qing)氣(qi)的(de)危(wei)險(xian)性(xing)解(jie)讀(du)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)誤(wu)區(qu)。2019年，美國、韓國、挪威分別在氫運輸、儲存、加注過程發生了氫安全事故，導致當地宣布暫停加氫站運營，引發了業界對FCEV產業健康發展的擔憂和對氫能利用安全技術研究的重視與關注。氫能安全利用貫穿氫氣的生產、儲運、加注、FCEV利用等環節，是FCEV產業健康發展的首要保障。
相對於FCEV、加(jia)氫(qing)站(zhan)及(ji)相(xiang)關(guan)產(chan)業(ye)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)，我(wo)國(guo)對(dui)氫(qing)能(neng)利(li)用(yong)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)的(de)係(xi)統(tong)性(xing)研(yan)究(jiu)相(xiang)對(dui)匱(kui)乏(fa)，落(luo)後(hou)於(yu)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)的(de)現(xian)實(shi)需(xu)求(qiu)，尚(shang)不(bu)具(ju)備(bei)支(zhi)撐(cheng)產(chan)業(ye)健(jian)康(kang)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)能(neng)力(li)。
一是我國氫能安全技術研究基礎薄弱，氫能安全技術研究主要集中在氫燃料電池安全、氫行為、涉氫設備的材料相容性等基礎領域，研究力量分散、深度不足，涉氫設備、材料和部件的安全可靠性測試方法和檢測認證手段缺乏，燃料電池安全、整車安全、儲氫罐安全研究不能包括實際應用過程的所有事故場景，加氫站安全技術研究接近空白。
二是我國已建立的車用氫能安全法規標準缺少科學性和完整性。目前我國FCEV相關的標準製定由國家標準化委員會下設的若幹標準技術委員會負責，主要涵蓋整車標準、燃料係統、基礎設施、通用基礎等方麵。這些標準以借鑒、參考、翻譯國外標準為主，缺乏足夠的實驗數據和必要的安全技術研究支撐。如《加氫站技術規範》（GB50516—2010）對加氫站與民用建築的防火距離設置，我國規定為20~35m，國外采用風險評估後確定，日本控製在8 m以上。簡單從嚴選擇，借鑒國外標準使標準的科學性、合理性不足，不利於我國FCEV產業的健康發展。
三是我國不具備國外普遍使用的FCEV供氫係統裝備的產業化能力，與之相關的安全技術研究處於空白狀態。國外供氫係統壓力普遍是70MPa，由於技術和製造能力限製，我國FCEV用氫壓力為35MPa。35MPa供氫壓力極大降低了FCEV的行駛裏程，增加了氫氣的儲存運輸成本，未來采用70MPa係統是必然趨勢，必須有可靠的檢驗測試標準和方法做保障。在製定標準時雖然可以借鑒國外的研究成果，但我國應該具備自主進行70MPa和90MPa儲氫瓶，加氫站建設使用閥門、管件、儀表、加氫槍等的安全可靠性及使用壽命測試認證的能力。
日本是世界上FCEV技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)與(yu)市(shi)場(chang)推(tui)廣(guang)領(ling)先(xian)的(de)國(guo)家(jia)，開(kai)展(zhan)了(le)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)，建(jian)立(li)了(le)設(she)施(shi)完(wan)備(bei)的(de)車(che)用(yong)氫(qing)能(neng)安(an)全(quan)研(yan)究(jiu)測(ce)試(shi)機(ji)構(gou)，形(xing)成(cheng)了(le)係(xi)統(tong)全(quan)麵(mian)的(de)臨(lin)氫(qing)承(cheng)壓(ya)儲(chu)氫(qing)瓶(ping)、閥門、儀表、管件等的安全檢測檢驗方法和標準體係，其經驗具有一定的參考和借鑒價值。
本文首先指出應科學認識氫氣的危險性，並根據氫氣的物理化學性質，合理製定用氫安全對策；然後以較大篇幅詳細介紹了日本的氫能利用安全技術研究情況及啟示；最後提出了加強我國氫能利用安全技術研究與標準體係建設的建議，以支撐我國FCEV產業的健康發展。
科學認識氫氣危險性，合理製定用氫安全對策
（一）氫氣的物理化學性質
氫是自然界廣泛存在的元素，煤炭、石油、天然氣、動物、植物乃至人體都含有氫元素。氫氣具有無色、無味、無毒、可燃易爆的特點，密度為 0.089 9 kg/N m3 ，沸點為–252.8℃，常溫下，氫氣性質穩定。表1列出了汽油、天然氣、氫氣的物理化學性質。
與汽油和天然氣相比，氫氣具有三個特性：
yishiqingqibaozhanongduxiaxianyuranshaonongduxiaxianchazhiyuangaoyuqiyouhetianranqi。yiranyibaoqitiyukongqihunhehouyuminghuoyinran，dangqinongdujidanweitijinengliangmidudadaoyinbaoxuyaodenengliangshi，caihuifashengbaozha，suoyiranshaoyubaozhadenongdufanweililunshangshiyouchayide，danshibushaoyiranyibaoqitideranshaonongdufanweixianzhiyubaozhanongdufanweixianzhichayibuda，zhunquecedingkunnan，ruqiyouhetianranqideranshaonongdufanweixiaxianyubaozhanongduxiaxianchazhijiaoxiao，qiyouwei0.1 v%，天然氣為1.0 v%。為wei了le強qiang調tiao其qi爆bao炸zha的de危wei險xian性xing，一yi些xie文wen獻xian資zi料liao隻zhi介jie紹shao爆bao炸zha濃nong度du範fan圍wei，甚shen至zhi將jiang燃ran燒shao濃nong度du範fan圍wei直zhi接jie作zuo為wei爆bao炸zha濃nong度du範fan圍wei。在zai分fen析xi氫qing氣qi的de安an全quan性xing時shi，既ji要yao關guan注zhu燃ran燒shao濃nong度du範fan圍wei，也ye要yao關guan注zhu爆bao炸zha濃nong度du範fan圍wei。氫qing氣qi的de爆bao炸zha濃nong度du範fan圍wei是shi18.3 v%~59.0 v%，燃燒濃度範圍是4.0v%~75.0v%，兩者之間是有明顯差異的，如果將氫氣的燃燒濃度範圍（4.0v%~75.0v%）當作爆炸濃度範圍，就放大了氫氣的易爆性。
二是氫氣燃燒時單位體積發熱量和單位體積爆炸能相對較低。氫氣燃燒時單位體積發熱量僅為汽油的0.053%，單位體積的爆炸能量為汽油的4.57%。
三是氫氣的比重最低。當空氣的比重為1時，汽油蒸氣的比重在3.4~4.0，氫氣僅為0.069 5，汽(qi)油(you)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)泄(xie)漏(lou)時(shi)會(hui)積(ji)聚(ju)在(zai)地(di)麵(mian)上(shang)，氫(qing)氣(qi)泄(xie)漏(lou)至(zhi)空(kong)氣(qi)中(zhong)很(hen)容(rong)易(yi)向(xiang)上(shang)擴(kuo)散(san)，在(zai)受(shou)限(xian)空(kong)間(jian)內(nei)會(hui)集(ji)聚(ju)在(zai)上(shang)部(bu)，如(ru)果(guo)受(shou)限(xian)空(kong)間(jian)的(de)上(shang)部(bu)有(you)良(liang)好(hao)的(de)通(tong)風(feng)措(cuo)施(shi)，氫(qing)氣(qi)就(jiu)不(bu)容(rong)易(yi)集(ji)聚(ju)。熟(shu)悉(xi)和(he)了(le)解(jie)氫(qing)氣(qi)的(de)三(san)個(ge)特(te)性(xing)，對(dui)製(zhi)定(ding)氫(qing)能(neng)安(an)全(quan)利(li)用(yong)對(dui)策(ce)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)。
（二）氫與材料的相容性問題
氫與材料的相容性問題是高壓氫氣係統選擇金屬材料時必須十分重視的問題，與儲氫瓶、管線、閥門、儀表、管(guan)件(jian)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。氫(qing)氣(qi)在(zai)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)時(shi)，會(hui)解(jie)離(li)成(cheng)直(zhi)徑(jing)很(hen)小(xiao)的(de)氫(qing)原(yuan)子(zi)向(xiang)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)中(zhong)滲(shen)透(tou)，進(jin)入(ru)材(cai)料(liao)的(de)氫(qing)原(yuan)子(zi)又(you)會(hui)在(zai)材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)轉(zhuan)化(hua)為(wei)氫(qing)分(fen)子(zi)，還(hai)會(hui)和(he)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)碳(tan)發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)造(zao)成(cheng)脫(tuo)碳(tan)並(bing)生(sheng)成(cheng)甲(jia)烷(wan)，從(cong)而(er)在(zai)材(cai)料(liao)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)應(ying)力(li)，使(shi)材(cai)料(liao)的(de)塑(su)性(xing)和(he)屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)下(xia)降(jiang)而(er)造(zao)成(cheng)材(cai)料(liao)發(fa)生(sheng)裂(lie)紋(wen)與(yu)斷(duan)裂(lie)。前(qian)人(ren)對(dui)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)臨(lin)氫(qing)環(huan)境(jing)下(xia)如(ru)何(he)防(fang)止(zhi)氫(qing)脆(cui)與(yu)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)選(xuan)擇(ze)開(kai)展(zhan)了(le)大(da)量(liang)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)。FCEV供(gong)氫(qing)係(xi)統(tong)壓(ya)力(li)高(gao)，溫(wen)度(du)不(bu)高(gao)，部(bu)分(fen)環(huan)節(jie)是(shi)低(di)溫(wen)環(huan)境(jing)，使(shi)用(yong)的(de)氫(qing)氣(qi)純(chun)度(du)高(gao)，如(ru)何(he)選(xuan)擇(ze)材(cai)料(liao)防(fang)止(zhi)氫(qing)脆(cui)，提(ti)高(gao)氫(qing)氣(qi)與(yu)材(cai)料(liao)的(de)相(xiang)容(rong)性(xing)應(ying)進(jin)行(xing)必(bi)要(yao)的(de)研(yan)究(jiu)，而(er)且(qie)FCEV供氫係統要在升壓降壓反複循環條件下長期運行，材料選擇時還必須十分關注材料的抗疲勞性能。
（三）氫能利用的安全對策
qingqihetianranqijunweiyiranyibaoqiti，duibiwulihuaxuexingzhi，qingqideweixianxingbugaoyutianranqi。tianranqiyijingjinruqianjiawanhuchengweirichangshiyongdeqingjieranqi，xiangguanlitianranqiyiyangguanliqingqi，luoshianquancuoshi，qingnengshikeyianquanliyongde。
鑒於氫氣的物理化學性質和天然氣安全使用的經驗，氫氣的安全利用應遵守三個基本原則：
一是不泄漏，即防止氫氣尤其是壓縮氫氣係統的氫氣泄漏。要確保儲氫瓶、閥門、安全閥、管件、接頭及連接件、儀表、墊圈的可靠性，選用的金屬材料與氫要有良好的相容性。
二er是shi早zao發fa現xian，即ji氫qing氣qi泄xie漏lou後hou能neng及ji早zao發fa現xian。要yao在zai容rong易yi發fa生sheng氫qing氣qi泄xie漏lou的de部bu位wei設she置zhi高gao靈ling敏min度du的de氫qing氣qi濃nong度du自zi動dong檢jian測ce儀yi表biao及ji報bao警jing裝zhuang置zhi，一yi旦dan發fa生sheng泄xie漏lou能neng及ji時shi報bao警jing處chu理li。
sanshibujilei，jifangzhiqingqixielouhoudejiju。shouxiankongjianrujiaqingzhanchuqingpingdechucunjianheqingqiyasuojijianyaojubeilianghaodetongfengxingneng，yifashengqingqixieloudebuweiyaoshezhiyuqingqijiancebaojingliandongdefangbaoqiangzhitongfengshebei，qingqixieloushiyaonenggouxunsuqidongqiangzhitongfengshebei，shiqingqijinkuaixiangkongzhongkuosan。
日本氫能安全技術研究及啟示
（一）日本支持氫能發展戰略的安全技術研究
日本在建設氫能社會和發展FCEV、家用燃料電池等領域處於世界領先地位。2014年日本發布了建設氫能社會的路線圖，2017年發布了氫能發展戰略，明確了2020年和2030年的戰略發展目標，成為世界上第一個提出建設氫能社會的國家。在政府的支持下，日本企業、科研機構和高校從20世紀80年代起就圍繞氫能利用的基礎理論、應用技術、儀yi器qi儀yi表biao裝zhuang備bei製zhi造zao等deng開kai展zhan了le係xi統tong研yan究jiu，其qi中zhong，氫qing能neng利li用yong中zhong的de安an全quan技ji術shu是shi最zui為wei重zhong要yao的de內nei容rong之zhi一yi。進jin行xing氫qing能neng利li用yong安an全quan技ji術shu研yan究jiu後hou，日ri本ben認ren為wei其qi《高壓氣體保安法》可作為製定安全利用氫能標準規範的依據。
由政府與汽車企業各提供50%資金建設和運行的日本自動車研究所是日本開展車用氫能安全研究的重要機構，建有世界上第一座可以進行FCEV、電動汽車（EV）、內燃機汽車火災爆炸評價測試的大型試驗倉，如圖2所示，還建有高壓氫氣試驗設備、液壓試驗設備、液化氫試驗設備等。開展了容量為260 L的70 MPa儲氫瓶破壞性試驗、FCEV整車火燒試驗、氫氣泄漏火災爆炸試驗、高壓氫係統設備破壞性測試、容器閥門等的循環壽命和耐久性試驗、高壓氫安全加注程序研究，以及FCEV、電動汽車和汽油車安全性對比研究等，為支撐日本車用氫能安全利用做出了重要貢獻。
（二）高壓儲氫瓶設計製造與安全可靠性檢測
日本FCEV采用70 MPa的高壓氫氣，加氫站氫氣壓縮機出口壓力及儲氫瓶最高壓力達90 MPa，儲氫瓶製造的可靠性及安全性能測試十分重要。70 MPa、90 MPa儲氫瓶一般采用3層結構，表層采用玻璃纖維複合材料，中間層采用碳纖維複合材料，III型瓶內層采用鋁合金內膽，IV型xing瓶ping內nei層ceng采cai用yong塑su料liao內nei膽dan。儲chu氫qing瓶ping口kou與yu出chu口kou閥fa的de結jie合he部bu位wei通tong過guo特te殊shu的de結jie構gou設she計ji確que保bao閥fa門men在zai使shi用yong壓ya力li下xia不bu會hui像xiang炮pao彈dan出chu膛tang一yi樣yang被bei衝chong出chu，瓶ping身shen部bu位wei玻bo璃li纖xian維wei及ji碳tan纖xian維wei複fu合he材cai料liao采cai用yong特te殊shu的de纏chan繞rao方fang法fa確que保bao儲chu氫qing瓶ping的de強qiang度du達da到dao長chang期qi使shi用yong要yao求qiu。儲chu氫qing瓶ping設she計ji及ji製zhi造zao技ji術shu的de可ke靠kao性xing要yao通tong過guo水shui壓ya爆bao破po試shi驗yan、槍擊試驗和火燒試驗測試等檢測，還要通過汽車碰撞試驗測試儲氫瓶的安全性。
日本70 MPa儲氫瓶水壓爆破試驗壓力為200 MPa，90 MPa儲氫瓶水壓爆破試驗壓力為300 MPa，高於ISO/TS15869、ISO11439等關於高壓儲氫瓶的破壞性試驗壓力為操作壓力2.25倍合格值的規定。用7.62 mm穿甲彈正麵槍擊儲氫瓶，子彈卡在儲氫瓶殼層內，不能擊穿瓶體。當暴露在火災中的儲氫瓶內溫度達到105℃後，儲氫瓶熔斷安全閥會迅速打開，朝預先設定的熔斷閥出口方向快速泄放，70 MPa容積為60 L的儲氫瓶大約需要1 min排空氫氣，瓶內氣體噴射的氫氣迅速燃燒不發生爆炸，火焰長度最長可達10 m。豐田MiraiFCEV被80 km/h車輛追尾碰撞造成車身損毀時儲氫瓶完好無損。
（三）高壓氫係統設備材料安全性能評價測試
高壓氫氣係統使用的金屬材料必須經過材料安全性能測試。加氫槍使用的軟管在高壓下要能反複經受低溫（–40℃）到高溫（85℃）的循環測試。截止閥、流量調節閥、緊急切斷閥、安全閥、高壓氣瓶熔斷閥等閥門和管件墊圈都要在高壓氫環境下進行長期使用性能測試。加氫槍加氫時充注的氫氣溫度高於 85℃時(shi)，必(bi)須(xu)立(li)即(ji)停(ting)止(zhi)加(jia)氫(qing)的(de)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)光(guang)纖(xian)要(yao)進(jin)行(xing)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)測(ce)試(shi)。加(jia)氫(qing)使(shi)用(yong)的(de)流(liu)量(liang)計(ji)要(yao)經(jing)過(guo)高(gao)壓(ya)氫(qing)環(huan)境(jing)下(xia)計(ji)量(liang)準(zhun)確(que)性(xing)測(ce)試(shi)。氫(qing)氣(qi)泄(xie)漏(lou)或(huo)著(zhe)火(huo)後(hou)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)報(bao)警(jing)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)要(yao)進(jin)行(xing)靈(ling)敏(min)性(xing)準(zhun)確(que)可(ke)靠(kao)性(xing)測(ce)試(shi)。
為(wei)做(zuo)好(hao)上(shang)述(shu)高(gao)壓(ya)氫(qing)氣(qi)係(xi)統(tong)的(de)設(she)備(bei)儀(yi)表(biao)材(cai)料(liao)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)的(de)評(ping)價(jia)測(ce)試(shi)，福(fu)岡(gang)市(shi)政(zheng)府(fu)投(tou)資(zi)建(jian)設(she)了(le)福(fu)岡(gang)氫(qing)能(neng)測(ce)試(shi)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)，該(gai)中(zhong)心(xin)有(you)齊(qi)全(quan)且(qie)專(zhuan)業(ye)的(de)測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)室(shi)，其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)抗(kang)爆(bao)試(shi)驗(yan)倉(cang)、高壓氫用閥門耐久性測試、加氫高壓軟管低溫循環測試、O型圈疲勞測試、加(jia)氫(qing)站(zhan)儲(chu)氫(qing)瓶(ping)破(po)壞(huai)性(xing)測(ce)試(shi)等(deng)測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)室(shi)，他(ta)們(men)既(ji)研(yan)究(jiu)測(ce)試(shi)試(shi)驗(yan)的(de)方(fang)法(fa)，還(hai)接(jie)受(shou)設(she)備(bei)及(ji)材(cai)料(liao)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)用(yong)戶(hu)的(de)委(wei)托(tuo)開(kai)展(zhan)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)測(ce)試(shi)，合(he)格(ge)後(hou)方(fang)可(ke)投(tou)放(fang)市(shi)場(chang)。
（四）加氫站安全技術措施
日本的加氫站一般建在交通便利、方fang便bian用yong戶hu的de地di段duan，或huo在zai人ren口kou稠chou密mi處chu或huo在zai交jiao通tong要yao道dao上shang。日ri本ben允yun許xu在zai加jia油you站zhan內nei建jian設she加jia氫qing站zhan，即ji油you氫qing混hun合he站zhan。還hai允yun許xu加jia氫qing站zhan內nei建jian設she集ji裝zhuang箱xiang式shi天tian然ran氣qi或huo以yi丙bing烷wan為wei原yuan料liao的de製zhi氫qing裝zhuang置zhi，即ji在zai線xian製zhi氫qing加jia氫qing站zhan。加jia氫qing站zhan內nei既ji有you大da容rong量liang高gao壓ya儲chu氫qing瓶ping，也ye有you高gao壓ya壓ya縮suo機ji、氫氣接卸設施。加氫站與周邊建築物的安全距離隻要求遵守《高壓氣體安全法》的規定，和居民住宅及各類公共設施的距離不小於8 m，加氫站和民宅、公共設施設置厚10 cm 的隔離牆。
為確保加氫站的安全，采取的安全技術措施主要有：在氫氣容易泄漏的部位都設有高靈敏度氫氣泄漏檢測器，氫氣體積濃度高於 1% 時及時報警，設有多台火焰檢測器，能及時發現站內氫氣著火並進行報警。高壓儲氫間、氫壓縮機間等建築物要考慮氫氣泄漏後不積聚，采用既防雨水又易排氣的屋頂設計，室外加氫機頂棚設計要有利於氫氣向高空擴散。
（五）FCEV安全設計與安全性能測試
豐田Mirai的2個儲氫瓶用底盤和車體內部空間實現隔離（見圖4），SORA公共汽車的10個儲氫瓶設置在車頂，靠頂板實現氫氣和汽車內部空間的隔離，防止氫氣泄漏到車廂內（見圖5）。車身安裝碰撞傳感器，檢測到碰撞時會自動關閉儲氫瓶出口閥門。Mirai在車身設置2台氫氣探測器，SORA設置4台氫氣探測器，檢測到氫氣泄漏時也會立刻關閉儲氫瓶出口閥門，確保氫氣泄漏後可檢測、可及時終止泄漏。車身采用流線型設計，利於氫氣擴散，確保氫氣泄漏後不積聚。
為評價氫氣泄漏對FCEV安全性能的影響，開展了氫氣擴散模擬試驗、氫氣著火時的燃燒動態試驗、管路等有微小泄漏點火試驗、氫氣泄漏後滯留在汽車某部位點火試驗、假設氫氣充滿在車廂點火試驗、通過安全閥放出的氫氣著火試驗、車輛著火試驗等。氫氣泄漏後滯留在汽車某部位點火試驗以131L/min向汽車前後軸中間部位釋放氫氣，約100 s後氫濃度達到23.8%，用電火花打火發生燃爆，前擋風玻璃附近和車體下部有高溫部位，燃爆壓沒有導致車體變形，熱輻射是地麵太陽光熱量的1/10以下，沒有觀測到衝擊壓強，聲音壓強遠低於傷害耳膜的等級。在氫氣充滿車廂點火試驗中，氫濃度在12%以下，電火花打火，瞬間氫氣著火，但不足以點燃車廂內餐巾紙（燃燒發熱量小）；能使車玻璃破碎的爆炸衝擊波需要氫濃度達到40%以上。在破壞FCEV儲氫瓶和汽油車油箱漏油後的車輛著火試驗中，FCEV的儲氫瓶氫氣泄放並向上燃燒，約1min後熄火。汽油油箱向下漏油，持續燃燒，導致輪胎和車體著火，車輛燒毀。電動汽車因電池溫度失控、隔膜破裂導致火災無法撲滅，著火時間約1h，車輛燒毀。試驗結果表明：FCEV的安全性與燃油車、天然氣車相當，優於電動汽車。
加強我國車用氫能安全技術研究與標準體係建設的建議
（一）總體規劃設計，加大科技投入，形成以國家氫能安全重點實驗室為主體，社會科技力量積極參與的研究體製氫能安全技術是實現FCEV發(fa)展(zhan)目(mu)標(biao)的(de)重(zhong)要(yao)支(zhi)撐(cheng)性(xing)公(gong)用(yong)技(ji)術(shu)，應(ying)由(you)國(guo)家(jia)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)主(zhu)管(guan)部(bu)門(men)總(zong)體(ti)規(gui)劃(hua)設(she)計(ji)並(bing)籌(chou)建(jian)氫(qing)能(neng)安(an)全(quan)國(guo)家(jia)重(zhong)點(dian)實(shi)驗(yan)室(shi)。要(yao)借(jie)鑒(jian)國(guo)外(wai)經(jing)驗(yan)，明(ming)確(que)氫(qing)能(neng)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)必(bi)須(xu)覆(fu)蓋(gai)的(de)研(yan)究(jiu)項(xiang)目(mu)、必bi須xu建jian設she的de實shi驗yan設she施shi和he裝zhuang備bei，建jian設she投tou資zi和he日ri常chang研yan究jiu經jing費fei應ying列lie入ru中zhong央yang財cai政zheng，確que保bao適shi時shi投tou入ru。氫qing能neng安an全quan國guo家jia重zhong點dian實shi驗yan室shi的de研yan究jiu工gong作zuo應ying由you國guo家jia安an全quan生sheng產chan主zhu管guan部bu門men管guan理li，氫qing能neng安an全quan利li用yong的de標biao準zhun規gui範fan製zhi定ding應ying由you國guo家jia實shi驗yan室shi負fu責ze。
qingnenganquanliyongjishuyanjiuhaixuyaofahuidifangzhengfuheqiyedejijixing，yunxuyoutiaojiandeshengshiheqiyejiansheqingnengjianceyuyanjiujigou，jigouyingyouguojiaanquanshengchanzhuguanbumenshendingpizhun，ceshiyiqishebeisheshihejishuliliangyingmanzuguojiabiaozhunguifandeyaoqiu，keyouchangjieshouqingnengxitongshebei、材料、閥門、管件、儀器、儀表、加氫槍的檢測鑒定認證。逐步形成以氫能安全國家重點實驗室為主體，社會科技力量積極參與的研究體製。
（二）加快修訂完善車用氫能安全標準體係
建立先進完整的車用氫能安全標準體係，是支撐FCEV及相關產業科學、健康發展的迫切需要。車用氫能的開發利用涉及製氫、氫氣壓縮或液化儲存、運輸、加注、燃料電池、FCEV等諸多環節，既要確保安全又要有利於FCEV的發展。日本在車用氫能領域建立了先進、完整的標準體係，如針對FCEV，高壓氫係統（包括高壓儲氫瓶和容器主閥）適用《高壓氣體保安法》，其餘車輛係統適用《道路運送車輛法》。針對加氫站遵循的法律標準、規範主要有：《高壓氣體保安法》《消防法》《建築基準法》《加氫站安全檢查標準》等。目前我國發展FCEV的熱度不比日本低，但與FCEV安全有關的國家強製性標準缺少完整性，有些標準也缺少先進性。如《加氫站技術規範》，是(shi)十(shi)年(nian)前(qian)借(jie)鑒(jian)國(guo)外(wai)標(biao)準(zhun)組(zu)織(zhi)相(xiang)關(guan)規(gui)範(fan)，經(jing)國(guo)內(nei)有(you)關(guan)專(zhuan)家(jia)討(tao)論(lun)後(hou)製(zhi)定(ding)的(de)，與(yu)國(guo)外(wai)加(jia)氫(qing)站(zhan)現(xian)行(xing)的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)相(xiang)比(bi)，先(xian)進(jin)性(xing)存(cun)在(zai)不(bu)足(zu)。近(jin)十(shi)多(duo)年(nian)來(lai)，國(guo)際(ji)氫(qing)能(neng)利(li)用(yong)快(kuai)速(su)進(jin)步(bu)，安(an)全(quan)標(biao)準(zhun)也(ye)在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)不(bu)斷(duan)修(xiu)改(gai)完(wan)善(shan)，我(wo)們(men)需(xu)要(yao)在(zai)係(xi)統(tong)研(yan)究(jiu)安(an)全(quan)技(ji)術(shu)和(he)借(jie)鑒(jian)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)標(biao)準(zhun)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)不(bu)斷(duan)修(xiu)改(gai)完(wan)善(shan)我(wo)國(guo)車(che)用(yong)氫(qing)能(neng)安(an)全(quan)標(biao)準(zhun)體(ti)係(xi)。
（三）重視構建 70 MPa涉氫裝備製造體係
構建 70 MPa涉氫裝備製造體係，是發展FCEV的一項重要基礎性工作。我國70 MPa以上壓縮氫係統裝備製造能力與日本、歐美存在較大差距，儲氫瓶、FCEV及加氫站涉及的關鍵設備、儀表、閥門、加氫槍、壓縮機等均不具備產業化能力，完全依靠進口。不脫除此瓶頸約束，FCEV成為我國經濟未來的增長點是不可能實現的。70 MPa 涉氫係統的裝備製造與我國新材料研發與生產、高端裝備開發與製造能力密切相關，是裝備製造業邁向高質量發展的重要標誌。應加大科研投入，開展 70 MPa、90 MPa 儲氫瓶和氫氣壓縮機及關鍵零部件如閥門、儀表、高靈敏氫氣檢測傳感器、氫氣火焰傳感器的製造能力攻關，盡快實現 70 MPa 涉氫裝備由中國製造。

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