到現(xiàn)在為止，氫氣能源作為一種來源豐富、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。
從世界范圍來看，中東戰(zhàn)爭引發(fā)全球石油危機(jī)后，全球經(jīng)濟(jì)大國便逐步開始探索替代能源，“氫經(jīng)濟(jì)”開啟持續(xù)發(fā)展。近10年中，占全球經(jīng)濟(jì)總量75%的國家相繼發(fā)布?xì)淠馨l(fā)展戰(zhàn)略路線，積極推動氫能建設(shè)。
從行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域來看，氫氣制備、儲存、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、國富氫能等為代表的布局氫能賽道產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分市場的頭部民企，正在有力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
氫能源朝陽賽道 具備萬億市場規(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)，很多國家都將氫能源上升到國家能源戰(zhàn)略之列，加大對氫能源的研究開發(fā)。
根據(jù)國際氫能委員會預(yù)測，到2051年，氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3100萬個工作崗位，減少60億噸二氧化碳排放，創(chuàng)造2.5萬億美元產(chǎn)值，在全球能源中所占比重有望達(dá)到18%，氫能源未來發(fā)展可期。
近年來，我國在氫能源產(chǎn)業(yè)方面的政策傾斜力度越來越大，發(fā)展氫能新興產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為確定方向。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計，2020年至2025年間，中國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)1萬億元（人民幣下同），2026年至2035年產(chǎn)值達(dá)到5萬億元，預(yù)計到2050年氫能將占能源份額10%。
國家和地方都先后****了針對氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和指導(dǎo)意見?！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、多場景應(yīng)用示范基地，實現(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、運(yùn)、加、用于一體，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際先進(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，對能源結(jié)構(gòu)綠色低碳轉(zhuǎn)型形成有力支撐。
更有專家預(yù)計，到2060年氫能占比將達(dá)約15%，成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分，氫能將納入我國終端能源體系，與電力協(xié)同互補(bǔ)，共同成為我國終端能源體系的消費(fèi)主體，帶動形成十萬億級的新興產(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，中游氫儲運(yùn)、加氫站，以及下游多元化的應(yīng)用場景，在產(chǎn)業(yè)鏈各個環(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，遇到點火源，就有可能發(fā)生爆炸?！芭e例來說，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加氫站于當(dāng)?shù)貢r間6月10日發(fā)生爆炸。該公司合作伙伴、加氫站運(yùn)營商UnoX宣布暫停當(dāng)?shù)丶託浞?wù)。與此同時，豐田汽車和現(xiàn)代汽車均宣布暫時停止在挪威的氫燃料電池車型銷售，直到事故原因確定后再恢復(fù)運(yùn)營。所幸的是，爆炸并沒有直接造成人員傷亡，但附近車輛內(nèi)有兩人因氣囊被爆炸震開受輕傷。目前，挪威加氫站爆炸的原因尚不清晰，相關(guān)部門已經(jīng)對該事件進(jìn)行調(diào)查。
無獨有偶，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，日本東京市的一個氫燃料儲存罐發(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，在美國加州圣塔克拉拉的一家化工廠的儲氫罐泄露爆炸，導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧淙剂想姵仄嚨臍涔?yīng)中斷。
針對前兩起事故，加州的爆炸事件事故涉及氫氣運(yùn)輸過程，既氫氣輸送拖車泄漏的是高壓氣態(tài)氫氣泄漏泄放過程中引發(fā)自燃，然后連鎖爆炸。美國因為液氫比較便宜，且建站地區(qū)多比較空曠，因此沒有對蒸發(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，又恰好在這個時刻泄漏或泄放引發(fā)自燃的話，爆炸就在所難免了。
而韓國事故的原因初步鑒定為，在履行水電解氫氣試驗的過程中，因操作失誤而導(dǎo)致爆炸。水電解制氫的特點是同時釋放大量氧氣，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)對一些堅持用氫燃料汽車技術(shù)替代純電動汽車技術(shù)的車企是重大打擊。同時，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使用面臨的挑戰(zhàn)。
根據(jù)韓國報告數(shù)據(jù)顯示，2019年至2022年8月，安裝在韓國高速公路休息區(qū)的18個氫燃料汽車加氫站共發(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業(yè)技術(shù)人員缺失、零部件供應(yīng)以及監(jiān)管體系等問題。
由于氫氣具有擴(kuò)散系數(shù)大，爆炸極限寬，點火溫度低等特點，因此一旦發(fā)生泄漏，極易引起爆炸與火災(zāi)，會對加氫站周圍的生命和財產(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)點也很重要：氫氣具有很高的擴(kuò)散系數(shù)和浮力，泄露時濃度會迅速降低。如果發(fā)生爆炸，氫氣的爆炸能量是常見燃?xì)庵凶畹偷?，就單位體積爆炸能而言，氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
加氫站作為氫燃料電池車的燃料補(bǔ)給站，其數(shù)量必然會快速增長，并會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成為公眾關(guān)注的焦點，同時也制約著氫燃料電池汽車行業(yè)的發(fā)展。加氫站作為氫氣的生產(chǎn)、存儲、輸送、加注的全流程中心，要十分注重其安全問題。由于氫氣自身的特性，加氫站在設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營中，要注意的問題數(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設(shè)備，排風(fēng)排氣裝置，及時排除泄漏的氫氣；加氫站中的加注模塊應(yīng)具備安全聯(lián)鎖功能和過壓保護(hù)功能；
由于高電位氫流會使氫氣在空氣中燃燒，還要防止高速氫流與儲氫瓶之間摩擦導(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)雜性及危險性，企業(yè)以及地方政府必須將安全放在首位；同時，在推動氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，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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