燃料電池的安全性是燃料電池發(fā)展過(guò)程中避不開(kāi)的話(huà)題，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，燃料電池的安全性已經(jīng)大大提升，但近些年燃料電池事故仍頻繁走入人們的視野。

燃料電池使用的氫由于其本身的物理特性，在制取、儲運、使用的過(guò)程中都有造成財產(chǎn)損失、人員傷亡的風(fēng)險。

氫燃料電池汽車(chē)多數使用高壓儲氫罐進(jìn)行儲氫，有泄漏的風(fēng)險，加之氫氣密度小，擴散快，且無(wú)色無(wú)味，使得氫氣泄漏后很難被察覺(jué)。如果泄漏量較小，氫氣擴散到空氣中，危害較小，不易引起大規?；馂?如果處于相對封閉的環(huán)境中，由于易燃易爆的物理特性，氫氣大量泄漏后很容易引起爆燃。

從發(fā)生過(guò)的氫燃料電池起火爆燃事件來(lái)看，事故大多是設備故障，氫氣泄漏導致的。

2023年上半年，豐田曾宣布其正在測試中的液氫卡羅拉(配置|詢(xún)價(jià))賽車(chē)氣態(tài)氫管發(fā)生泄漏，導致起火。

2023年7月，美國加州一輛氫燃料公交車(chē)在加氫站加氫時(shí)發(fā)生爆燃，公交車(chē)被毀，加氫站的加氫設施受損。據公交車(chē)所屬公司報告，事故原因是儲氫罐在加氫時(shí)爆炸。

因此，在燃料電池系統的使用過(guò)程中，需要嚴格控制氫氣的使用環(huán)境和火源，以避免發(fā)生爆炸事故。

除了設備故障之外，錯誤的移動(dòng)、拆裝和使用等人為原因也造成了較多事故。

2023年6月，位于荷蘭鹿特丹的一輛運輸拖車(chē)，由于氫氣閥門(mén)在組裝過(guò)程中螺栓擰緊不當，閥門(mén)上的O形圈爆裂造成氫氣泄漏。

因此燃料電池系統的包裝和管道等部件需要經(jīng)過(guò)嚴格的氣密性檢測和安全設計，并在使用環(huán)節加強規范管理，以減少氫氣泄漏的風(fēng)險。

另外，燃料電池車(chē)尾氣中的氫氣濃度過(guò)高也有安全隱患。特嗨氫能數據顯示，當尾氣中氫氣含量超過(guò)4%時(shí)，遇到明火就有發(fā)生爆炸的危險。

針對這個(gè)問(wèn)題，國標GB/T24549也做出相應規定，燃料電池汽車(chē)尾排氫濃度在任意時(shí)刻連續3s內的平均氫氣體積濃度應不超過(guò)4%，且瞬時(shí)氫氣體積濃度不超過(guò)8%。廠(chǎng)商也進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，通過(guò)多種措施控制尾排氫濃度，提高氫燃料電池車(chē)的安全性。

圖片來(lái)源：特嗨氫能檢測

有專(zhuān)家表示，燃料電池汽車(chē)的安全性問(wèn)題是復雜的問(wèn)題，跟燃料電池電堆、系統、氫系統、整車(chē)匹配設計、生產(chǎn)管控、試驗驗證、售后服務(wù)、運維管理等等多個(gè)因素是有關(guān)系的，而且這些因素之間會(huì )存在一個(gè)耦合的作用。燃料電池的安全問(wèn)題不可忽視，如果燃料電池系統出現問(wèn)題，會(huì )對操作人員和設備本身造成危害。

專(zhuān)家同時(shí)建議，在使用過(guò)程中，需要對燃料電池系統的狀態(tài)進(jìn)行密切監測，并采取相應的安全措施進(jìn)行防范。因此，加強氫氣泄漏檢測報警、完善相關(guān)設備設施的檢驗流程顯得尤為重要。燃料電池廠(chǎng)商為保證電池系統的安全，已開(kāi)始在生產(chǎn)、使用等多個(gè)環(huán)節進(jìn)行優(yōu)化。

森薩塔已研發(fā)出高壓氫氣壓力傳感器，以滿(mǎn)足對儲氫系統壓力監測的需求，并在材料上進(jìn)行優(yōu)化，避免金屬部件產(chǎn)生氫脆現象，造成泄露風(fēng)險。

康明斯利用大數據，實(shí)現車(chē)隊運行狀況可視化，并在氫燃料電池發(fā)動(dòng)機的使用維護方面進(jìn)行優(yōu)化，以保障氫燃料電池汽車(chē)運營(yíng)的安全性。對車(chē)輛情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，防患于未然。

世椿新能源也在研發(fā)并銷(xiāo)售裝堆機、氣密測試機、瑕疵檢測機、電堆系統組裝生產(chǎn)線(xiàn)等設備，用以在生產(chǎn)安裝環(huán)節優(yōu)化燃料電池的安全性。

目前國內使用高強度碳纖維材料的35MPa儲氫瓶已實(shí)現批量化應用，儲氫瓶具有相關(guān)的國家、國際安全標準，能夠滿(mǎn)足在氫氣加注過(guò)程中，儲氫罐溫度和壓力的快速變化，減少隱患，提升儲氫系統的穩定性。

在氫燃料電池的商業(yè)化應用中，用戶(hù)對氫燃料電池的顧慮除了成本高和加氫難，安全性上是否有可靠的保障也成為他們最為關(guān)注的問(wèn)題。

聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會(huì )為使公眾對燃料電池更加認可，起草了全球技術(shù)法規GTRNO.13《氫燃料電池汽車(chē)全球技術(shù)法規》，在法規中對氫燃料電池汽車(chē)的安全性作出了明確規定。

當前我國已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行大規模示范應用，并在實(shí)踐中不斷出臺相關(guān)政策，制定產(chǎn)業(yè)標準和管理規范，讓企業(yè)在生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程中有據可依，也保證用戶(hù)在使用時(shí)更加安全。

發(fā)改委發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035年)》指出，加快推進(jìn)燃料電池技術(shù)創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵材料，提高主要性能指標和批量化生產(chǎn)能力，持續提升燃料電池可靠性、穩定性、耐久性。支持新型燃料電池等技術(shù)發(fā)展。著(zhù)力推進(jìn)核心零部件以及關(guān)鍵裝備研發(fā)制造。加快提高可再生能源制氫轉化效率和單臺裝置制氫規模，突破氫能基礎設施環(huán)節關(guān)鍵核心技術(shù)。開(kāi)發(fā)臨氫設備關(guān)鍵影響因素監測與測試技術(shù)，加大制、儲、輸、用氫全鏈條安全技術(shù)開(kāi)發(fā)應用。

同時(shí)國家也制定燃料電池安全測試方法，在應用的過(guò)程中查缺補漏，保證燃料電池使用的安全穩定。

本月將開(kāi)始實(shí)施的GB/T 20042.2-2023《質(zhì)子交換膜燃料電池 第2部分：電池堆通用技術(shù)條件》就提到，燃料電池制造商應對所有合理的可預見(jiàn)的危險進(jìn)行評估，在實(shí)際可行的條件下為燃料電池堆采取相應的安全措施，對電堆爆燃能量進(jìn)行主被動(dòng)控制，確保能量釋放時(shí)不危及周?chē)h(huán)境。

同濟大學(xué)教授戴海峰表示：“燃料電池汽車(chē)總體的發(fā)展質(zhì)量和水平還在提高，安全性是它的關(guān)鍵指標之一，應該得到更多的關(guān)注?！?/p>

產(chǎn)品生產(chǎn)和使用標準化是產(chǎn)業(yè)持續發(fā)展的基礎，產(chǎn)業(yè)規范的制定不僅能加速技術(shù)革新，規范的制造和使用流程也有利于燃料電池安全性的提升。

在國家已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行頂層設計，扶持產(chǎn)業(yè)的當下，更應當把握機會(huì )，通過(guò)科學(xué)設計、合理使用和嚴格的安全管理，來(lái)保證燃料電池系統的安全運行，以此讓更多的用戶(hù)接受氫燃料電池，為發(fā)展提供更安全和可持續的能源解決方案。

特別推薦：國際氫能與燃料電池展現場(chǎng)參觀(guān)報名