十月二十日，全國政協(xié)副主席、科技部部長萬鋼在視察國內(nèi)龍頭燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)公司時(shí)表示，我國氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展要形成“頂天立地、鋪天蓋地”的行業(yè)態(tài)勢。這無疑是對氫燃料動(dòng)力電池公司的莫大鼓勵(lì)。隨著技術(shù)的發(fā)展，氫燃料動(dòng)力電池受到越來越多投資者、公司的青睞，國家相關(guān)部門越來越重視，氫燃料動(dòng)力電池被空前看好。

然而，氫燃料動(dòng)力電池并非鋰離子電池，其技術(shù)門檻之高并非鋰離子電池所能比，由于普及程度不高，公眾對氫燃料動(dòng)力電池的了解少，對氫燃料動(dòng)力電池車的安全尚有疑慮。

氫氣本身特性：易燃易爆風(fēng)險(xiǎn)可控

氫氣是易燃易爆品，它的可燃范圍是4~75vol%，爆炸范圍是18~59%vol，無色無味，人們憑感官無法對氫氣的泄漏有所警覺，這或許就是人們對其有戒備心理的一個(gè)重要原因。其實(shí)氫氣并非不可捉摸，它的安全風(fēng)險(xiǎn)是可控的。

氫氣是最輕的氣體，在空氣中擴(kuò)散速度快。據(jù)我國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院十五所研究員、航天新長征電動(dòng)汽車技術(shù)有限公司首席專家靳殷實(shí)介紹，氫氣向上擴(kuò)散速度幾乎可達(dá)到20m/s，是氮?dú)獾?倍，天然氣的6倍。因此，除非受到屋頂、通風(fēng)差的屋子或其他充有上升氣體的場所限制，氫氣的特性會(huì)防止它聚集在泄漏處周圍。

靳殷實(shí)表示，氫氣在室內(nèi)發(fā)生泄漏會(huì)暫時(shí)聚集在天花板處，最終將轉(zhuǎn)移到角落，因此，工業(yè)領(lǐng)域通常使用氫氣感測器來檢測氫氣泄漏。幾十年來，氫氣感測器保持了極高的安全記錄。

在開放空間，氫氣的擴(kuò)散系數(shù)是汽油的12倍，從危險(xiǎn)程度上看，汽油的爆炸能量是相同體積氫氣的22倍，在發(fā)生爆炸時(shí)，由于氫氣密度遠(yuǎn)低于空氣，爆炸會(huì)發(fā)生在氣源上方，而汽油的爆炸則發(fā)生在燃料周圍，汽油的危險(xiǎn)程度遠(yuǎn)甚于氫氣。

圖左側(cè)為氫氣燃料爆炸，右側(cè)為汽油發(fā)生爆炸

有關(guān)人們對氫燃料動(dòng)力電池車安全問題的疑慮，我國工程院院士衣寶廉解讀為，人們已經(jīng)習(xí)慣于汽油作為燃料，對氫氣這種燃料缺乏了解，假如采取必要的措施，氫氣的安全是可以保障的。

儲(chǔ)氫系統(tǒng)研發(fā)：為氫燃料動(dòng)力電池供應(yīng)安全保障

不可否認(rèn)，國內(nèi)外在運(yùn)氫過程中都曾發(fā)生過一些事故，氫氣壓力超過儲(chǔ)氫容器材料的最大壓力極限，引起容器爆裂。因此，儲(chǔ)存氫氣的壓力容器必須處于安全狀態(tài)。

高壓儲(chǔ)氫瓶組是燃料動(dòng)力電池供氫系統(tǒng)中的重要儲(chǔ)能部件，也是安全隱患的根源所在。目前，儲(chǔ)氫氣瓶重要分為四類，即I金屬氣瓶、II金屬內(nèi)膽幻想纏繞氣瓶、III金屬內(nèi)膽全纏繞氣瓶和IV非金屬內(nèi)膽全纏繞氣瓶。據(jù)了解，鑒于安全考慮，IV型氫氣瓶目前在國內(nèi)禁止使用，而I型、II型氣瓶比較笨重，不適合在車上使用，國內(nèi)在用的III型氫氣瓶最多。

業(yè)內(nèi)有公司針對當(dāng)下氫氣瓶存在的不足，研發(fā)出鋁合金內(nèi)膽碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶，采用整體成型的金屬內(nèi)膽，在其外表面纏繞浸漬過定量樹脂的高性能纖維。這種氣瓶在爆破試驗(yàn)、常溫疲勞試驗(yàn)、墜落試驗(yàn)等項(xiàng)目中表現(xiàn)不錯(cuò)，將為氫燃料動(dòng)力電池的安全再添保障。

國外70MPa儲(chǔ)氫瓶技術(shù)比較成熟，在已經(jīng)或即將量產(chǎn)的車型上搭載的多是70MPa儲(chǔ)氫罐，比如豐田Mirai、本田Clarity等車型，續(xù)駛里程均在500km以上。國內(nèi)目前已經(jīng)開發(fā)出車載70MPa儲(chǔ)氫瓶樣機(jī)，據(jù)了解，上汽集團(tuán)也基本掌握了70MPa高壓儲(chǔ)氫和加注系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。

除了氫瓶的研發(fā)外，氫瓶的固定程度也對氫燃料動(dòng)力電池的安全影響重大。業(yè)內(nèi)有公司在這方面比較用心，對儲(chǔ)氫系統(tǒng)固定支架做了輕量化與可靠性設(shè)計(jì)，通過用足夠強(qiáng)度的專用儲(chǔ)氫系統(tǒng)固定支架將氫瓶組、氫瓶閥及高壓管路集成在一起并用鋼帶支撐，確保高壓氫瓶不因碰撞發(fā)生太大位移，從而防止連接管路斷裂、變形，防止氫氣發(fā)生泄漏。

安全檢測控制：危險(xiǎn)消滅在萌芽狀態(tài)

北京理工大學(xué)電動(dòng)汽車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室何洪文教授在近日召開的燃料動(dòng)力電池論壇上分享了他們團(tuán)隊(duì)有關(guān)整車的“氫-電”結(jié)構(gòu)耦合安全控制策略，他們通過對氫氣濃度、氫瓶壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，制定安全控制策略，當(dāng)整車“氫-電”結(jié)構(gòu)檢測狀態(tài)超出判定條件時(shí)，實(shí)現(xiàn)斷電、斷氫，提升整車安全性。

山東沂星電動(dòng)汽車有限公司董事長余達(dá)太教授向介紹了他們的安全控制策略。該公司在安全檢測和控制方面做得更為細(xì)致：選擇抗氫脆材料，做好“氫-電”系統(tǒng)的防碰撞結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)；進(jìn)行過壓、過流保護(hù)，當(dāng)檢測異常時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷氫氣供應(yīng)，防止管路爆裂；進(jìn)行過溫保護(hù)，當(dāng)溫度超過允許最大值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)泄氣；對燃料進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)檢測到氫氣壓力過低時(shí)，提示司機(jī)加氫等。

公司對氫燃料動(dòng)力電池的安全管控細(xì)致入微，將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。鑒于大量的試驗(yàn)和燃料動(dòng)力電池整車的實(shí)際運(yùn)行，衣寶廉表示，氫燃料動(dòng)力電池汽車的碰撞安全性能是完全有保證的，能夠滿足和符合國家碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)完善：燃料動(dòng)力電池產(chǎn)品安全有支撐

無規(guī)矩不成方圓，無標(biāo)準(zhǔn)難保安全。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善為燃料動(dòng)力電池的安全運(yùn)行供應(yīng)了有力支撐，也規(guī)范了燃料動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展。

國家標(biāo)準(zhǔn)《燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車燃料動(dòng)力電池堆安全要求》對燃料動(dòng)力電池發(fā)動(dòng)機(jī)提出了通用性要求，規(guī)定燃料動(dòng)力電池堆要有必要防護(hù)，防止其部件與外部高溫部件或環(huán)境接觸，燃料動(dòng)力電池堆外殼應(yīng)防止容易對人出現(xiàn)危害的結(jié)構(gòu)；燃料動(dòng)力電池堆中應(yīng)用的材料對工作環(huán)境有一定的耐受性，燃料動(dòng)力電池堆的工作環(huán)境包括振動(dòng)、沖擊、多變的溫濕度、電勢及腐蝕環(huán)境；對燃料動(dòng)力電池堆的電壓或電流進(jìn)行監(jiān)測或計(jì)算等。此外，標(biāo)準(zhǔn)還對燃料動(dòng)力電池堆的機(jī)械結(jié)構(gòu)安全、氣密性安全提出了相應(yīng)要求。

類似的標(biāo)準(zhǔn)有很多。據(jù)靳殷實(shí)統(tǒng)計(jì)，我國整車級燃料動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行5個(gè)，包括《氫燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車示范運(yùn)行配套規(guī)范》《示范運(yùn)行氫燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車技術(shù)規(guī)范》《燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車安全要求》等；車用燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)，包括《汽車用燃料動(dòng)力電池發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)條件》《乘用車燃料動(dòng)力電池發(fā)電系統(tǒng)測試方法》《客車用燃料動(dòng)力電池發(fā)電系統(tǒng)測試方法》等；車載氫系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)，包括《燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車加氫口》《燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件》和《燃料動(dòng)力電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)試驗(yàn)方法》；燃料動(dòng)力電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行27個(gè)，即將執(zhí)行4個(gè)，包括《燃料動(dòng)力電池模塊》《質(zhì)子交換膜燃料動(dòng)力電池發(fā)電系統(tǒng)低溫特性測試方法》等。

其實(shí)，燃料動(dòng)力電池比想象中更安全，我們對燃料動(dòng)力電池多一分了解，對它的安全性能就會(huì)多一分信賴。燃料動(dòng)力電池知識(shí)的普及仍任重道遠(yuǎn)。