氫能作為實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑，近年來發(fā)展迅速。氫氣可用多中形式儲(chǔ)存，包括高壓氣態(tài)、液氫儲(chǔ)存，吸附儲(chǔ)氫等，相比于氣態(tài)儲(chǔ)氫氫、液氫更高效可控、不易污染、品質(zhì)更穩(wěn)定，且儲(chǔ)運(yùn)距離長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)性更好，對(duì)推動(dòng)燃料電池汽車規(guī)模化應(yīng)用具有重要作用。

液氫具有規(guī)模效應(yīng)，當(dāng)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，液化的單位成本將顯著降低。除裝備和技術(shù)外，作為大規(guī)模運(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存最有前途的技術(shù)之一，儲(chǔ)運(yùn)安全也是當(dāng)前重點(diǎn)研究方向。

液氫的溫度約為-253℃，相同的體積下，液氫的質(zhì)量約是標(biāo)準(zhǔn)氫氣的788倍、是20MPa氫氣的4.8倍、35MPa氫氣的3倍、70MPa氫氣的1.8倍。為了維持液化狀態(tài)，液氫必須加壓并保持低溫，因此液氫的儲(chǔ)罐必須是承壓和絕熱的密閉容器。而液氫的沸點(diǎn)非常低（20.369K），一旦液氫溫度超過沸點(diǎn)（比如儲(chǔ)罐的絕熱系統(tǒng)有微小的熱量泄露，或者正仲氫轉(zhuǎn)化產(chǎn)生熱量等等），液氫氣化導(dǎo)致的體積膨脹將導(dǎo)致儲(chǔ)罐過壓破裂。與氣態(tài)氫不同，液氫泄露后再地面停留時(shí)間更長(zhǎng)，同時(shí)由于質(zhì)量更大，蒸發(fā)后形成的氫氣量更大，風(fēng)險(xiǎn)也就更大。

液氫的危險(xiǎn)性質(zhì)主要來源于極低溫泄漏的液氫的凍傷，以及積聚的氫氣遇火花、明火、高溫等狀況時(shí)所發(fā)生的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，甚至還包括大量泄漏的氫氣所導(dǎo)致的局部區(qū)域內(nèi)氧氣濃度含量的降低所引發(fā)的缺氧和窒息的危險(xiǎn)等。

低溫危害性

液氫溫度約為-253℃，直接接觸液氫和液氫蒸發(fā)的氫氣會(huì)造成凍傷。低溫液氫還會(huì)對(duì)儲(chǔ)氫材料造成沖擊，金屬材料在長(zhǎng)期與液氫接觸的過程中，由于液氫的低溫特性和氫脆效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致材料的性能發(fā)生劣化，這使得儲(chǔ)罐、閥門、管道等部件破裂的可能性增大，更容易引發(fā)泄漏事故。低溫形成的固態(tài)雜質(zhì)也可能會(huì)損壞管道和閥門，導(dǎo)致密封不嚴(yán)出現(xiàn)泄露問題。

液氫泄露危害

液氫泄露后會(huì)迅速蒸發(fā)產(chǎn)生大量氫氣，與空氣形成可燃混合物會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸。液氫泄露時(shí)還會(huì)使空氣中的含氧量迅速降低，引起人員窒息。

高度可燃性

液態(tài)氫具有極高的可燃性，可燃范圍很寬，距離泄露點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方也可能會(huì)形成可燃?xì)怏w環(huán)境，且微弱的火花甚至靜電就足以將其點(diǎn)燃，且火焰是不易發(fā)現(xiàn)的淡藍(lán)色，當(dāng)周圍有易燃物時(shí)極易引發(fā)連鎖反應(yīng)，如管道破裂、爆炸等，造成嚴(yán)重?fù)p失。

液氫儲(chǔ)罐安全問題

儲(chǔ)罐外層外殼損壞導(dǎo)致真空失效，儲(chǔ)罐內(nèi)部溫度升高，相應(yīng)壓力上升；液氫容易被污染，與空氣接觸后，空氣中的水蒸汽，二氧化碳和其他雜質(zhì)遇冷冷凝固化，固體雜質(zhì)可能堵塞管路，過濾器，閥門，導(dǎo)致保護(hù)裝置失效；液氫或冷量泄漏后儲(chǔ)罐周圍空氣中的其他成分冷凝而形成富氧環(huán)境；長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體過壓；冷量泄露導(dǎo)致的罐體，管路或保護(hù)裝置結(jié)冰

如何預(yù)防、防護(hù)

液氫的安全防護(hù)措施主要包括兩個(gè)方面：一是預(yù)防和緩解危險(xiǎn)，降低液氫事故發(fā)生的可能性；二是設(shè)置補(bǔ)救措施，以盡量減輕液氫事故發(fā)生后造成的傷害。

儲(chǔ)運(yùn)方面，液態(tài)氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸需要采用專業(yè)設(shè)備和嚴(yán)格的管理制度，確保其安全性；泄漏防護(hù)方面，必須安裝氫氣泄漏報(bào)警器和防爆裝置，并定期檢查和維護(hù)設(shè)備的完好性；排風(fēng)和通風(fēng)方面，對(duì)液態(tài)氫存儲(chǔ)和使用場(chǎng)所進(jìn)行良好的排風(fēng)和通風(fēng)設(shè)計(jì)，以降低氫氣濃度和爆炸風(fēng)險(xiǎn)；還要對(duì)涉及液態(tài)氫的工作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高其對(duì)液態(tài)氫風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)急處理能力。

在各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)上也需要更進(jìn)一步完善，2021年4月30日，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布了GB/T 40045-2021《氫能汽車用燃料 液氫》、GB/T 40061-2021《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、GB/T 40060-2021 《液氫貯存和運(yùn)輸技術(shù)要求》，該三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC 309）歸口上報(bào)及執(zhí)行，主管部門為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)，并將于2021年11月1日正式實(shí)施。對(duì)氫液化、液氫儲(chǔ)存等提出要求。

確保液氫儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用安全，有助于解決液氫存儲(chǔ)于運(yùn)輸問題，突破氫能體系規(guī)模化、商業(yè)化的瓶頸，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的必經(jīng)之路。