鉅大LARGE | 點擊量：1424次 | 2021年10月29日
兩起事故，氫燃料動力電池安全引關(guān)注
繼2019年五月二十三日夜間，位于韓國江原道江陵市的一個氫燃料儲存罐發(fā)生爆炸事故，截至目前共導(dǎo)致2人死亡，另有6人出現(xiàn)輕重程度不同的受傷后。
2019年六月十日，挪威一家氫燃料動力鋰電池汽車（FCV）加氫站發(fā)生了爆炸，導(dǎo)致該地區(qū)氫燃料供給中斷。爆炸無直接傷亡，事故發(fā)生的具體原因尚不清楚，仍需進一步調(diào)查。與此同時，Nel公司也暫時停止在挪威、丹麥等國家的氫燃料供給業(yè)務(wù)。
事故現(xiàn)場
機構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前氫能源依舊處于發(fā)展的起步期，截至到2017年底，全球正在運營的加氫站共有328座，其中，139座位于歐洲，119座位于亞洲，68座位于北美，南美1座，澳大利亞1座，相比于數(shù)量眾多的加油站，以及國內(nèi)多達30萬的充電樁（2018年數(shù)據(jù)），加氫站仍處于發(fā)展初期，盡管行業(yè)內(nèi)部的量化風(fēng)險分析（QRA）研究已為加氫站的設(shè)計供應(yīng)了科學(xué)依據(jù)，但氫泄露/擴散/火災(zāi)/爆炸的基礎(chǔ)模型仍要實驗驗證與完善，同時工藝系統(tǒng)部件的失效概率也要實踐積累。
新事物初期階段的突發(fā)事件不宜過分解讀。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
以Tesla的自燃事件為例，每次自燃事件均引起輿論有關(guān)電動汽車是否安全的廣泛討論，但根據(jù)美國消防協(xié)會（NFPA）以及美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）數(shù)據(jù)顯示，燃油車的自燃率的可能性為電動汽車的五倍。而氫能源在安全性上優(yōu)勢明顯，由于氫氣具有很高的擴散系數(shù)以及浮力，泄露時濃度會迅速降低，假如發(fā)生爆炸，氫氣的爆炸能量是常見燃氣最低的，以單位體積的爆炸能比較，氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。從加氫站與加油站的設(shè)計標(biāo)準看，以設(shè)備與周邊重要公共建筑距離為例，氫氣設(shè)備的安裝距離必須要超過50米，而汽油設(shè)備的安裝距離在35-50米，國內(nèi)加氫站設(shè)計標(biāo)準顯著高于加油站。我們認為挪威爆炸事件后，加氫站設(shè)計標(biāo)準預(yù)計會更加嚴格，從而促使行業(yè)健康發(fā)展。
此前，2019年一月，韓國總統(tǒng)文在寅表示，韓國政府將針對氫燃料汽車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展全力供應(yīng)支持與幫助，并正式公布“激活氫燃料經(jīng)濟路線圖”，提出截至2040年，韓國汽車行業(yè)共生產(chǎn)并普及620萬輛氫燃料汽車，為此韓國將共設(shè)置1200個氫燃料加氣站，并滿足每年526萬噸的供氣水平。
今年五月份韓國加氫站事故后，韓國專家認為，韓國天然氣安全工程或國立科學(xué)搜查研究院的調(diào)查結(jié)果出來才能查明爆炸原因，但其立場是氫氣罐安全裝置未啟動、容器焊接不良、氫注入不好等原因。
專家們認為氫氣罐的安全裝置未啟動，因此氣罐內(nèi)部壓力有問題。事故發(fā)生的儲氣罐被稱為10bar壓力容器。壓力超過10bar的話，安全閥就會開啟。一位業(yè)界專家表示：“活動開啟，氣體泄漏，調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力，這可能不會動?！?/p>
假如容器內(nèi)部壓力提高到容許值以上，無法調(diào)節(jié)，最弱的部位是焊接的新部位。隨著儲氣罐內(nèi)部壓力加大，焊接部位有可能導(dǎo)致高壓氫氣泄漏。在發(fā)生事故的容器中，要確認對整個焊接部位進行非破壞檢查。”施行壓力容器焊接檢查的地方是韓國天然氣安全工程。
在注入氫氣的過程中，職員的注入也可能是問題。
一般LPG氣體只有4——5bar，高一點才能用10bar左右壓力。CNG(壓縮天然氣)容器的壓力是200bar，氫容器的壓力是700bar。一位業(yè)界相關(guān)人士表示：“假如是10bar容器的話，就不會進氫，但在現(xiàn)場無法判斷?！?/p>
爆炸引起火柱，但并未引發(fā)火災(zāi)。原因在于氫比空氣輕14倍，在空氣中迅速擴散，周圍沒有易燃物，因此不會輕易火災(zāi)。
該事件是韓國國內(nèi)首次發(fā)生的涉及氫氣的爆炸事故，也是近年來全球首次發(fā)生在氫氣制取儲存過程中的爆炸事故。
韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部相關(guān)人士強調(diào)，本次事件是“在實驗的過程所出現(xiàn)的不幸，在加氫站的普及過程中，由于技術(shù)原理的不同，出現(xiàn)類似的事故概率極小?！?/p>
韓國氫能聯(lián)盟秘書長表示：“這是世界上一次不尋常的事故，要找出原因并不容易。”
漢陽大學(xué)化學(xué)工程系教授接受采訪時談到：到目前為止，該事件被視為工業(yè)氫氣壓力儲罐的壓力爆炸。爆炸沒有發(fā)生火災(zāi)，壓力爆炸與燃燒爆炸有所不同。在沒有發(fā)生火焰的狀態(tài)下，存在由于安全容器和相關(guān)安全設(shè)備的故障導(dǎo)致壓力突然新增引發(fā)容器發(fā)生物理爆炸的可能性。
爆炸儲氫罐與車載儲氫罐不是同一類
氫氣罐還可以安裝在氫電車內(nèi)部和氫充電站。進入氫電車的儲氫罐與這次爆炸事故的高壓容器完全不同。
這次事故發(fā)生的高壓容器是利用太陽光的氫燃料動力鋰電池生產(chǎn)電池的過程中為了收集氫的容器。業(yè)界相關(guān)人士表示：“事故是緩沖容器，而不是因為氫氣爆炸，即使放了其他煤氣，假如給壓力的話，就會爆炸的壓力容器”，“現(xiàn)在不了解氫是否影響?！?/p>
相反，進入汽車的儲氫罐因不著火的“碳素纖維”在水心700米高壓中也能忍受，受到很大的沖擊也不會爆炸，儲氫罐撕裂，氫氣只能從外部泄露。
另外，在加氫站站使用的容器和焊接沒有音調(diào)，與這次事故的高壓容器不同。加氫站儲氫容器是韓國日元，美國彼瓦技術(shù)等。
“我們正在尋找內(nèi)部原因，因為沒有外部影響，”一位現(xiàn)場官員說，“我們將研究氫氣管理系統(tǒng)是否存在問題?！备笔虚L張錫澤在今天上午的一次簡報中也說，“我看到?jīng)]有外部沖擊，它似乎已經(jīng)因內(nèi)部壓力而爆炸?！?/p>
根據(jù)精密測試的結(jié)果，聯(lián)合檢查組計劃在下周進行第二次測試。聯(lián)合檢查組調(diào)查了氫氣罐，罐體的碎片，罐體與系統(tǒng)之間的連接環(huán)節(jié)。目前事故原因仍在調(diào)查中。
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