經(jīng)過多年發(fā)展，純電動車的技術(shù)瓶頸日益凸顯，續(xù)航和充電速度成為制約其下一步發(fā)展的最大障礙。各方在努力突破瓶頸困境的同時，也在試圖尋找其他替代能源。這時，一直存在于我們身邊的“氫能”進入人們視野。據(jù)豐田數(shù)據(jù)顯示，氫燃料電池汽車可實現(xiàn)充氫3分鐘，續(xù)航超過500公里，甚至可超過柴油動力車。由此可見，新能源汽車市場定將在不久的將來迎來一場群雄逐“氫”的場面。同時，隨著氫燃料電池汽車的進一步推廣，無疑將會催生液氫運輸船的市場需求。
目前，業(yè)界主要采用高壓氣瓶對氫氣進行儲存運輸，該運輸方式技術(shù)成熟，但儲氫密度小、運輸效率低。相比于高壓儲氫，液氫儲氫密度高達71g/L，是氫能源儲存中純度最高、單位體積和質(zhì)量下能量密度最大的儲氫形式，也是未來氫能大規(guī)模運輸所采用的主要方式。但是液氫運輸方式增加了氫氣液化深冷過程，對設(shè)備、工藝、能源的要求更高。那么，液氫散裝運輸船舶需要關(guān)注哪些風(fēng)險控制措施呢？
據(jù)中國船級社武漢規(guī)范所工業(yè)技術(shù)部（研發(fā)部）主任范洪軍介紹，液氫具有易泄漏、氫脆、易燃、易爆、超低溫等危險。如能充分分析研究這些危險，并提出可行的危險控制措施，液氫將可以作為一種安全燃料使用。
易漏
氫氣的粘性低，滲透性較高，這導(dǎo)致氫氣不僅容易從焊縫、法蘭、密封墊圈等處發(fā)生泄漏，而且泄漏不易被發(fā)現(xiàn)控制較為困難。為此，可采用以下措施減少氫氣泄漏的可能性：
（1）儲罐、管道、設(shè)備等盡可能采用全焊透型焊接，并做氣體泄漏檢驗。
（2）采用雙層管等手段圍護泄漏。
（3）優(yōu)化可燃?xì)怏w探頭的布置。
氫脆
由于氫的高滲透性導(dǎo)致氫易于溶于金屬合金中，氫在金屬合金中聚合為氫分子，造成應(yīng)力集中，超過金屬的強度極限，在鋼內(nèi)部形成細(xì)小的裂紋，進而導(dǎo)致裂紋擴展及垮塌。一般高強度的鋼、鈦合金、鋁合金易于產(chǎn)生氫脆。氫脆現(xiàn)象與金屬合金中的碳含量相關(guān)。純的非合金鋁具有較高的抗氫致脆斷能力，316等級的不銹鋼、銅鎳合金等可用于氫能源儲存和運輸領(lǐng)域，銅可用于低壓設(shè)備。
易燃易爆
氫氣的可燃極限范圍、爆轟極限范圍很寬泛，而且最小點燃能量非常低，這導(dǎo)致氫氣極易燃燒，微小的靜電火花液容易著火。因此儲存和使用氫氣的場所不僅要嚴(yán)禁煙火，還必須采取嚴(yán)格的防靜電措施。例如選用防爆型電氣設(shè)備，設(shè)備接地，排除熱表面等。
火災(zāi)和爆炸
氫氣燃燒的火焰不僅溫度較高，而且在白天的可見度較低，難于通過感光探測。氫氣的燃燒速度較高，火焰的傳播速度較快，是天然氣火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?倍，這導(dǎo)致火焰比較難于撲滅，而且在封閉空間內(nèi)引發(fā)爆炸的可能性很大。為此，建議：
（1）在人員防護方面，為了避免氫氣火災(zāi)的火焰影響和UV（紫外線）輻射，配備消防員裝備和防護設(shè)備。
（2）在滅火方面，在發(fā)生氫氣火災(zāi)情況下，采用化學(xué)干粉滅火系統(tǒng)和二氧化碳滅火系統(tǒng)。對于氫氣火災(zāi)，應(yīng)考慮提高二氧化碳的量，建議二氧化碳設(shè)計量應(yīng)為受保護空間總體積的75%或以上。
超低溫
液氫需要在-253℃的環(huán)境下儲存和運輸，為此，液氫儲罐、管系、設(shè)備等除了需要抵抗氫脆外，尚需具有耐受超低溫的能力。除此之外，還要考慮溫度變化帶來的材料膨脹和收縮。
從貨物操作時的惰化角度來看，由于液氫為-253℃，在此溫度下絕大多數(shù)氣體會凝固成固體，不僅會堵塞閥門管道，液氫中混有固體氧氣還有爆炸的風(fēng)險。為了避免惰性氣體被冷凝和凝固，可通過兩個步驟實現(xiàn)惰化操作。一是使用冷凝溫度更低的惰性氣體氦氣（冷凝溫度為-269℃）進行惰化；二是先使用氣態(tài)氫氣將系統(tǒng)升溫至-193℃以上，然后使用氮氣（冷凝溫度為-196℃）惰化。
未經(jīng)絕熱保護的液氫管道周圍的空氣會發(fā)生冷凝，由于空氣中的氮氣和氧氣的冷凝溫度不同，會導(dǎo)致氧氣先冷凝，氮氣后冷凝（氧氣的冷凝溫度為-183℃，氮氣的冷凝溫度為-196℃），在溫度沒有降低到液氮的冷凝溫度之前，冷凝層的主要成分為液氧，形成富氧環(huán)境，易于形成可燃環(huán)境。為此，應(yīng)做好管道的絕熱，避免空氣冷凝形成富氧環(huán)境。
當(dāng)然，人員的低溫防護也是需要重點考慮的方面。
快速蒸發(fā)
氫氣的沸點和氣化潛熱均較低，蒸發(fā)速率較快，液氫氣化的體積膨脹是845倍，如果在某一固定體積內(nèi)液氫完全氣化，則體積內(nèi)的壓力會從0bar升高至1720bar。所以需要做好儲罐和管路的絕熱，并考慮一定的蓄壓能力。
正氫和仲氫轉(zhuǎn)化
在熱平衡狀態(tài)下，氫氣由75%的正氫（ortho-hydrogen）和25%的仲氫（para-hydrogen）組成，液化后，正氫不穩(wěn)定，會轉(zhuǎn)化成更加穩(wěn)定的仲氫，轉(zhuǎn)化過程釋放大量的熱量，導(dǎo)致液氫的蒸發(fā)率大幅提高，而沒有催化劑的轉(zhuǎn)化過程一般需要持續(xù)幾天的時間。因此在液化過程中，會通過催化劑使得成品液氫中的仲氫濃度達到95%左右，轉(zhuǎn)化基本上可以完成，所以對于商品液氫來講，可忽略這種效應(yīng)帶來的蒸發(fā)率升高。
范洪軍表示，氫能源的利用和發(fā)展正如50多年前天然氣燃料的需求帶動了LNG運輸船的發(fā)明。LNG海上運輸?shù)某晒Γ梢允刮覀兿嘈?，通過國際工業(yè)界、政府、國際組織、船級社等各方的共同努力，液氫的海上運輸將成為現(xiàn)實。
此外，范洪軍還補充道，若使液氫產(chǎn)業(yè)鏈成為現(xiàn)實，我們還需關(guān)注制氫、氫的液化、液氫陸上運輸、液氫加注、液氫氣化利用等各個環(huán)節(jié)。
