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作為清潔、高效、安全、可持續(xù)的新能源，氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉搭愋椭?，其燃燒產(chǎn)物只產(chǎn)生能量和水，在能源、交通、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，有著巨大的市場(chǎng)潛力。

氫是宇宙中最多的元素，從質(zhì)量來看，它占宇宙質(zhì)量的75%，而由于其他元素更重，從原子數(shù)來看，它占宇宙的90%?？梢哉f，幾乎在宇宙的任何地方，都能夠看到氫。眾所周知?dú)錃庥泻芏嗟膬?yōu)點(diǎn)，但在氫氣的使用和應(yīng)用上，特別是在氫能源成為趨勢(shì)的未來里,它的安全性問題一直備受關(guān)注。

01氫氣爆炸條件不易形成

凡是燃料都具有能量，都隱藏著著火和爆炸的危險(xiǎn)。我們很熟悉的天然氣、汽油、液化石油氣和電都是如此。


▲圖：氫氣與其他常見燃料的特性對(duì)比（來源：國(guó)金證券研究所）

氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，氫氣的密度只有空氣的1/14，即在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和0℃，氫氣的密度為0.089g/L。氫氣雖然屬于易燃易爆氣體，但是爆炸條件并不容易形成。氫氣爆炸極限是4.0%～75.6%（體積濃度），而當(dāng)氫氣濃度小于4.0%或大于75.6%時(shí)，即使遇到火源，也不會(huì)爆炸。

因?yàn)闅錃夂茌p，幾乎不可能達(dá)到4.0%的濃度，同時(shí)氫氣具有很高的擴(kuò)散系數(shù)和浮力，泄露時(shí)濃度會(huì)迅速降低。所以說如果發(fā)生爆炸，氫氣的爆炸能量是常見燃?xì)庵凶畹偷模蛦挝惑w積爆炸能而言，氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。

02氫氣遇到泄漏時(shí)可迅速降低濃度


▲圖：氫氣與其他常見燃?xì)庑孤┞剩▎挝粫r(shí)間泄露的體積）對(duì)比（來源：國(guó)金證券研究所）

氫與汽油、丙烷和天然氣相比，具有更大的浮力（快速上升）和更大的擴(kuò)散性（橫向移動(dòng)）。氫氣的密度僅為空氣的7%，而天然氣的密度是空氣的55%。所以即使在沒有風(fēng)或不通風(fēng)的情況下，它們也會(huì)向上升，而且氫氣會(huì)上升的更快一些。但丙烷和汽油氣都比空氣重，所以它們會(huì)停留在地面，擴(kuò)散的很慢。

氫的擴(kuò)散系數(shù)是天然氣的3.8倍、丙烷的6.1倍、汽油氣的12倍。這么高的擴(kuò)散系數(shù)表明，即使在通風(fēng)不暢的環(huán)境下，泄漏的氫氣也將會(huì)很快上升并向各個(gè)方向快速擴(kuò)散，迅速降低濃度。

03氫氣清潔無毒

任何燃料的安全性都與其本身的性質(zhì)密切相關(guān)。由于氫的特殊性質(zhì)，使得氫的安全有不少特點(diǎn)。然而和其他燃料相比，氫氣是一種安全性比較高的氣體。

氫主要是以化合物的形態(tài)貯存于水中，當(dāng)氫氣在空氣中燃燒的時(shí)候，就會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生結(jié)合，產(chǎn)生水蒸氣和釋放能量。而水是我們?nèi)祟愘囈陨娴谋匾镔|(zhì)，其所釋放的能量又能使氫作用為燃料，減少了危害氣體的釋放。

氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時(shí)最清潔，氫作為燃料在空氣中燃燒時(shí)速度快，無毒，也不會(huì)污染環(huán)境。其產(chǎn)生的少量氮化氫經(jīng)過合適的處理也不會(huì)污染環(huán)境，而且燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，進(jìn)行反復(fù)循環(huán)使用。氫作為公認(rèn)的清潔能源，并不用擔(dān)心它的消失殆盡，氫可通某一些方式利用其他能源制取，這樣就實(shí)現(xiàn)了能源不斷的未來發(fā)展趨勢(shì)。

04氫能助推碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

氫氣是推動(dòng)全球綠色低碳轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)我國(guó)“碳中和”目標(biāo)的潛在支撐，可為電力、交通、鋼鐵、建筑等行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供助力。當(dāng)前，世界各國(guó)正積極出臺(tái)氫能發(fā)展規(guī)劃,推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

隨著政策的引導(dǎo)與技術(shù)的進(jìn)步,近年來我國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)也步入了快速發(fā)展期。盡管從一些數(shù)據(jù)上看，氫氣在一定程度上安全性得以保證，但在具體的使用、運(yùn)輸?shù)榷喹h(huán)節(jié)的處理上，仍然要按照標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)規(guī)范生產(chǎn)、存儲(chǔ)及使用氫能；同時(shí)在商業(yè)化運(yùn)營(yíng)也應(yīng)把握“安全可靠”原則，只有這樣氫能的安全才可以得到保障、綠氫也才將會(huì)大有可為，助推產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展。

原標(biāo)題：安全可靠——避免認(rèn)知誤區(qū)：氫氣安全性有保障！