揭秘氢能：安全极限(试炼场)

　　氢能作为零碳清洁能源的核心载体，是我国“十五五”规划前瞻布局的未来产业，也是实现“双碳”目标、保障国家能源安全的重要战略支点。当前，我国氢能产业正从试点探索迈向规模化发展新阶段，然而产业规模化普及之路，离不开坚实可靠的安全保障。今天我们走进化学品安全全国重点实验室，看看中国氢能规模化发展的安全底气，到底从何而来。

　　以硬核防护护航氢能新赛道

　　总台央视记者宋文瑾：我现在就在青岛一辆公交车上，但这辆车烧的不是汽油，而是氢能，全程零污染排放。我身后是一座加氢站，不光有公交车，连重型卡车也用上了绿色清洁能源。

　　近年来，氢能应用场景不断拓宽，城市通勤、干线货运乃至航天运载领域，都能见到它的身影。作为一种理想的清洁能源，氢能燃烧产物仅有清水，无任何污染排放，同等体量下燃烧产生的能量是汽油的3倍、煤炭的4倍，成为我国优化能源结构、护航能源自主发展的重要依托。但氢元素位列元素周期表首位，其独特的物理化学性质也带来了特殊的安全挑战。

　　化学品安全全国重点实验室氢能安全创新团队负责人刘欢：它非常容易扩散到材料的内部，最终引发材料发生突然性的断裂(氢脆)。

　　氢脆隐患非常隐蔽，会造成输氢管道、储氢罐体开裂破损，进而引发氢气泄漏。为攻克这一隐患，实验室建成了国内领先的超高压临氢材料测试平台，可模拟140兆帕高压、150℃高温的极端服役环境，剖析材料的氢损伤演化机理。科研团队同步研发了防氢脆材料，给氢能设备穿上了一层致密的“防护铠甲”。

　　刘欢：氢气压缩机中最核心的部件就是手中的这种膜片，我们开发了这种耐氢脆的膜片，可以有效地阻断氢气分子进入材料内部，大幅降低了氢脆现象的发生。同时这个膜片也兼具非常优异的塑性和韧性。

　　搞定了暗藏的侵蚀隐患，下一道难关便是无从察觉的气体泄漏。氢气无色无味，在空气中浓度达到4%至75%时，遇明火就会发生爆炸。实验室研发的这款氢敏变色胶带，就让隐蔽泄漏直观显现。

　　极限防爆试炼守住氢能安全的最后一道关

　　解决了氢脆和气体泄漏的隐患，还需要应对极端情况下的燃爆冲击。氢气爆炸极限宽、传播速度快，一旦发生泄漏爆炸，破坏力极强。为了摸清氢气燃爆的完整规律，科研人员打造了国内领先的真实尺度试验平台，用一次次极限试炼，为氢能产业筑牢最后一道安全屏障。

　　总台央视记者宋文瑾：我手上是一个普通鸡蛋，别说是爆炸冲击，轻轻一磕都会立刻碎掉。而现在，我给鸡蛋涂上了一层神奇的涂料，相当于给它穿上了一身“柔性铠甲”，你看，我这样在高处扔下去，鸡蛋都完好无损。

　　化学品安全全国重点实验室副研究员王全国：这是我们自主研发的一款阻燃型的抗爆涂料，可以直接固化在墙上，对墙体的抗爆力有非常大的提升。这个纸杯我涂覆上抗爆涂料之后，它会变得非常坚硬，另外这个材料还有一定的弹性，能够吸收冲击波。

　　总台央视记者宋文瑾：这个防爆材料实际中表现如何，我们再来做个真实的爆炸测试，我身后是个爆轰管，这里放的就是涂了防爆材料的薄水泥板，接下来我们就来看看它究竟能抗住多大的爆炸压力。

　　化学品安全全国重点实验室气相燃爆创新团队负责人王浩喆：我们普通的试样只能抵抗200千帕的压力，仅仅涂覆了3毫米之后，就可以把这个抵抗值达到1.2兆帕，翻了好几倍。

　　除了防爆涂料，实验室还研发出专用阻火器。平日里气流顺畅通行，生产作业丝毫不受影响；一旦险情突发，便能迅速截断火焰蔓延，阻止爆炸扩散。

　　总台央视记者宋文瑾：为了让材料和部件都能接受这样的“硬核测试”，实验室搭建了大型燃爆测试现场，这也是国内氢能领域少数能进行大型燃爆测试和研究的平台。

　　通过大尺度模拟工业燃爆实验，团队才能精准摸清氢气燃烧、爆炸、致灾的完整边界。把最极端的风险在实验室里试完、防住，为氢能产业规模化应用扫清安全阻碍，守护好我国绿色能源转型的前行之路。

　　从实验室到应用场构筑发展全域安全网

　　氢能产业是一个涵盖制、储、运、加、用的完整产业链，任何一个环节的安全漏洞都可能引发系统性风险。接下来，我们走出实验室，看看科研人员如何从工艺源头把控安全，为氢能产业的规模化发展筑牢全链条、全域化的安全防护网。

　　眼前这座中试试验场，宛如一座浓缩版的微型化工厂。在这里，技术方案可以提前模拟推演，排查流程里潜藏的风险点，把不安全因素扼杀在起步阶段。

　　化学品安全全国重点实验室研究员朱云峰：提到化工装置往往第一印象就是高塔林立，釜罐成群。现在通过一些新的技术手段，反应器可能就是1立方米或者几立方米，就能完成原来100立方米以上的反应器才能完成的效果，本质安全性的水平也会有大的提升。

　　除了不断打磨工艺技术，实验室还建设了全国危险化学品安全风险监测预警系统，可自动向监管部门、企业及相关人员发送预警信息，构建起了一张覆盖全国的“安全天眼”。

　　化学品安全全国重点实验室副主任徐伟：这个系统也是接入了全国7000余家危险化学品生产企业的2.5万余个重大危险源的数据，能够完全地表征我们整个装置或者企业的安全的状态，为国家的安全的监管提供很好的服务。

　　离开实验室与试验场地，我们来到青岛炼化加氢站，这里是氢能走进产业、服务民生的前沿窗口。一辆辆氢能车辆在此加注能源，平稳奔赴运输一线。而旁边海面之上，光伏阵列源源不断采集光能，依托电解水技术制取纯净绿氢。风光赋能、零碳制氢，一幅绿色能源循环发展的崭新图景，正一步步照进现实。

　　中国石化青岛炼化发展计划部主管陈锋：随着氢能的蓬勃发展，安全被提到了相当重要的地位，实验室做的一些关于氢能安全材料方面的应用，包括一些机理的研究，对加氢站建站运营包括扩大规模是非常重要的，提供了一个基础的重要支撑。

　　从实验室科研攻关，到中试基地模拟试炼，再到数字平台全域守护，最后落地产业现场服务运转，一条完整的技术转化链路已然成形。一套完整、自主、可控的中国氢能安全防护体系，正在稳稳守护着氢能产业的日常运转。

　　化学品安全全国重点实验室副主任徐伟：在氢能安全方面形成了系列化的装备，突破了高性能氢气阻火、抑爆、抗爆等“卡脖子”技术，显著提升了我国大型能源储运设施、氢能“制储运加”全过程的风险防控水平，与此同时也形成了国际领先的工艺安全系列化的技术，为我国化工新材料与新能源相关产业的高端化、绿色化、智能化发展提供了坚强有效的安全科技支撑。

　　从微观世界的分子级防护，到实验室里的极限试炼，再到全产业链的智能守护，化学品安全全国重点实验室用一项项关键核心技术突破，为我国氢能产业的高速发展筑牢了安全底线。这不仅是基础研究支撑新质生产力发展的生动实践，更为全球氢能产业的安全可持续发展提供了可复制的中国方案。

　　(总台央视记者朱江张伟宋文瑾王伟曹霄飞)

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