2017-燃料电池车：氢气安全吗？_25页-2mb

燃料电池行业系列研究之五总结

核心内容

本文主要围绕燃料电池车用氢气的安全性展开，从氢气特性、储运过程、车辆安全设计、事故和极端情况下的安全性、加氢设施安全规范等五个方面进行深入分析。文章旨在消除公众对氢气安全性的顾虑，阐述氢气在燃料电池汽车中的应用安全性不低于传统燃料和锂电池。

主要观点

• 氢气安全性高：氢气在泄漏后能迅速扩散，爆炸能量低，且不产生浓烟和灰霾，相较于其他燃料更安全。
• 储运安全措施完善：气氢拖车运输为主，有完善的充装、运输安全装置，如超压泄压阀、回流阀、放空管道等，保障了氢气储运过程的安全。
• 车辆安全设计成熟：燃料电池车辆通过严格的安全测试和氢气监控系统，确保运行安全，即使在事故和极端情况下，储氢瓶也表现出良好的安全性。
• 加氢基础设施规范健全：加氢站有明确的安全规范和技术标准，且在实际运行中已经证明其安全性。

关键信息

氢气特性与安全性

• 泄漏性：氢气泄漏速度较快，但泄漏总能量不高，其泄漏后体积能量密度较低。
• 扩散性：氢气扩散系数是天然气的3.8倍，泄漏后迅速上升并扩散，降低爆炸风险。
• 爆炸性：氢气爆炸极限范围宽，但爆炸能量低，且点火能较低。爆炸下限比其他燃料高，有利于控制爆炸风险。
• 氢脆现象：氢气会导致金属脆化，但通过选用合适的材料（如铝合金内胆碳纤维缠绕）可有效避免氢脆。

储氢瓶与系统设计

• 储氢瓶材料：采用铝内胆碳纤维缠绕，具有较高的抗氢脆性能。
• 安全设计：包括过温、过压、过流保护系统，以及氢气泄漏报警装置。
• 泄漏控制：通过电磁阀和手动截止阀的联动，防止氢气泄漏并控制其扩散。

安全试验与实际运行

• 子弹贯穿试验：储氢瓶在被贯穿后不会爆炸，氢气迅速排出，安全性高。
• 火烧试验：即使储氢瓶被火烧，也不会发生爆炸，火焰迅速熄灭。
• 泄漏点火试验：氢气泄漏后点火，火焰向上燃烧，对车辆影响较小，而燃油车则易引发火灾。
• 密闭空间泄漏模拟：氢气在地下停车场和隧道中泄漏后迅速扩散，不易形成爆炸。

加氢站安全规范

• 建设模式：主要分为站内制氢和外供氢，目前我国以外供氢为主。
• 安全距离：加氢站设备之间、与站外建筑、明火之间有明确的安全距离要求。
• 安全装置：包括报警装置、消防设施、防爆墙等，保障站内安全。
• 安全标准：我国已有《加氢站技术规范》，并正在加快健全行业标准体系。

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风险提示

• 下游需求不达预期：燃料电池行业的发展依赖于下游需求，若需求不及预期，将影响行业发展。

投资建议

• 评级：买入：国金证券对燃料电池行业保持买入评级，认为其长期竞争力高于行业均值。

结论

氢气在燃料电池汽车中的应用具有较高的安全性，通过合理的设计和安全措施，其安全性可以媲美甚至优于传统燃料和锂电池。储运和加氢基础设施也具备完善的安全规范，为燃料电池车的广泛应用提供了坚实保障。