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近日，由氢能观察主办的CHEC2021世纪氢能与燃料电池产业大会上，中国运载火箭技术研究院十五所研究员靳殷实向与会嘉宾分享了其在燃料电池汽车安全和标准等方面的思考。
靳殷实首先指出，随着燃料电池汽车产业的发展和燃料电池汽车保有量的增加，安全问题将会愈发突出地反映出来。仅在2018，国内燃料电池汽车起火事件便达40余起。相较于里程焦虑、充电焦虑、低温焦虑，燃料电池车主更焦虑的是安全。
具体分析燃料电池汽车的危险源主要是易燃性、爆炸性、泄露性、扩散性、氢脆（氢气与金属材料长期接触或进行特定工艺过程时，金属材料发生了氢渗透或者吸氢现象，并使材料的机械性能发生了严重退化，进而发生脆断）和不易察觉性。目前，车辆氢气充装系统的安全保障措施主要是在氢气充上设置氢气超压泄压安全阀，避免氢气充装系统发生超压事故，进行超压保护；在氢气上设置氢气回流阀，进行回流保护；在充装排上设置氢气放空管道，避免形成爆炸性混合气体，进行放空保护。
关于氢气瓶的设计，靳殷实表示，储氢瓶材料一般选择采用铝合金内胆碳纤维缠绕的高压储氢瓶，其重量轻，单位储氢密度高，具有优良的韧性和抗撞击性能。在储氢罐保护方面，一般采用整体式设计，整个框架通过3根横梁和2根纵梁将氢气集成到一个框架总成，确保在碰撞时，高压储氢罐的动态位移不会太大，避免其断裂。氢系统管路大多采用316不锈钢材质的管路，其在氢气中的拉伸性能、疲劳性和劳裂纹扩展性能出众，具有较好的抗氢脆性能。车用储氢气瓶中,纤维缠绕高压氢气瓶所具有的承压能力高、质量轻、耐腐蚀性强、比强度和比刚度高等优良性能成为国内外研究的热点。
加氢站是构建未来燃料电池汽车网络的重要环节，加氢站的安全设计需要根据加氢站设备组成和加氢模式建立健全相应的技术规范。目前，世界上已经有10多个国家制定了加氢站法规，包括日本、美国、英国等。我国也于2010年颁布了《加氢站技术规范》（GB50516-2010)，其中的标准和要求等主要参考了制氢站的标准，结合原有的《建筑设计防火规范》，共同对国内加氢站建设起到了指导作用。
如何保证燃料电池汽车的安全？靳殷实认为，完善法规和标准，依法设计、依法制造、依法运营是关键。目前，我国已制定实施车载氢系统相关（现行5个）、燃料电池相关（现行27个、即将实施4个）、车用燃料电池系统相关（现行5个）等多项标准。除标准保障外，提高民众安全意识，普及氢能源知识同样重要。靳殷实表示，氢气是易燃易爆危险品。氢气轻，扩散速度快，向周围的扩散速度比天然气快3.8倍，这就意味着，如果氢气发生扩散，它将快速扩散成不可燃浓度。要令氢气产生火灾危害性，首先需要使其被限制在狭小的空间内。在工程设计中，需要使用氢气的结构将会考虑到氢气的这些特性，一旦出现意想不到的氢气泄漏的情况，这些设计将帮助氢气扩散并远离使用人员。
然而，考虑到氢气是向上挥发的气体，氢气在室内发生泄漏后会暂时聚集在天花板处，最终转移到角落。基于这些原因，工业领域通常使用氢气感测器来帮助检测氢气泄漏。几十年来，氢气感测器保持了极高的安全记录。
燃料电池汽车是安全的！靳殷实表示，虽然氢气有一定的危险性，但是燃料电池汽车设计、制造、运营管理的各个方面都有着严格的法规和标准要求。他相信，未来燃料电池将快速发展，在给市民提供出行便利的同时，也将为“碳达峰 碳中和”目标做出更大的贡献。
（本文根据嘉宾演讲内容整理，未经嘉宾审核）
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