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黎明气体集团召开2023年度系列专项工作会议

黎明气体集团召开2023年度系列专项工作会议

黎明气体集团召开财务系统、营销系统、采购系统和物流系统系列专项工作会议，围绕深入贯彻落实年度工作会议精神进行再动员再部署，以高起步、开门红确保全年各项指标顺利完成。

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一封情真意切的感谢信

一封情真意切的感谢信

1月13日下午，沈阳东北国际医院院领导曹玉山、王忱、韩国文来到黎明气体集团沈阳洪生气体有限公司，黎明气体集团董事长姜辉女士对东北国际医院领导的来访表示欢迎。曹院长代表东北国际医院感谢了黎明气体集团为保障医院医用氧气供应提供的大力支持，并赠送了锦旗与感谢信，感谢信全文如下： 大爱黎明 保供优供 佑护生命 温暖寒冬 致谢黎明气体集团姜辉董事长及黎明气体沈阳公司： 姜辉董事长、黎明气体沈阳公司： 虎振雄风留浩气，兔迎盛世启新程。在神州大地辞旧迎新的日子里，首先，祝姜辉董事长及黎明气体集团公司全体员工新年快乐，在新的一年大展宏“兔”，万事顺遂。 生命大于天，调兵解危难。近段时间以来，随着国家疫情防控政策的调整与优化，社会朝着生产与生活正常化迈进的同时，沈城各医院却也迎来了就诊高峰期，特别是基础病引发的重症患者增多，医疗资源极度紧张。2022年12月31日，来我院就诊、住院患者骤增，医用氧气告急，根据17时医用氧气存量和使用情况计算，医用氧气最多还能使用3个小时，按照计划，医用氧气运输车22时才能到达我院。此时，在院接收抢救、救治有1600余名患者，如果3小时后医用氧气不能够续供，后果将不堪设想。在这紧要关头，姜辉董事长亲自协调部署，指示不惜一切代价供保。贵公司作为辽沈地区医用氧气保供单位，承担着沈城90%大型三甲医院医用氧气的供应工作。连日来，贵司全体员工24小时三班倒加紧生产配送，紧张而忙碌，各供保医院的医疗资源都不充裕，对医用氧气的供保要求都非常紧迫，做出对医用氧气的临时调配，姜董事长和贵司将承受非常大的压力。在人命关天的危难时刻，贵司瞄准“人民至上，生命至上”的价值航标，以坚定果敢的抉择和坚忍不拔的决心，困难面前豁得出、关键时刻冲得上，以仁心赴使命，用大爱护众生。姜董事长一边亲自联系各配送小组，了解掌握现场情况，一边驱车到达现场，亲自协调调度。三个小时的争分夺秒，这是与生命的赛跑，与疫情的抗衡，与死神的对决。19时30分，姜辉董事长亲自押送医用氧气运输车顺利抵达我院，看到医用氧气正常供应后，方才带队离开。贵司这种大义举动不仅对医院是雪中送碳，更是挽救了无数患者的生命，为千余家庭送去了幸福安康。 风雨见真情，危难显担当。贵司始终本着“严格、求实、诚信、创新”的企业精神，以“真诚服务共发展”的经营理念赢得广泛信赖。作为长期友好合作单位，贵司长期以来对我院工作给予大力支持和帮助。在这次疫情防控的攻坚战中，我们同舟共济、守望相助、协同作战，携手扛起“救死扶伤，护佑生命”的使命责任，特别是在我们面临危难的时刻，贵司及时伸出援助之手，帮助我们解决燃眉之急，传递患者生命热度。这不仅体现了贵司作为大企业的社会担当，也体现了我们牢不可破的友谊和互信，对贵司的大力支持和无私付出，我们将铭记在心。 最后，再一次向姜董事长及贵公司致以最崇高的敬意和衷心的感谢。愿贵公司的事业蒸蒸日上，再创佳绩！ 东北国际医院 2023年1月4日

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黎明气体集团2022-2023年度工作会议顺利召开

黎明气体集团2022-2023年度工作会议顺利召开

1月7日至9日，黎明气体集团召开了2022-2023年度工作会议。来自各地公司的骨干精英共计50余人齐聚沈阳参加本次会议。 会议上，各公司负责人及集团各职能中心负责人对2022年度生产经营工作进行了汇报总结，并对2023年的工作目标及实施策略进行了分析讲解。 会议期间分别召开了多项工作的专题研讨会，各公司负责人、职能中心负责人一起对2022年度工作中重要的专项工作进行研讨，并明确2023年的具体改进办法与实施策略。 会议上，对2022年表现优异的集体及个人进行了表彰奖励，先进代表对集体及个人的先进事迹与优秀经验进行了分享。 各区域负责人分别签署了2023年经济和安全生产责任状，确保达成集团总的战略目标和安全责任的落实。 荣耀三十载，共筑新黎明。集团总裁姜帆女士在会议上对2022年的工作进行了总结，强调了2023年集团的工作重点。提出了“安全生产、内控外扩、求同存异、健康发展”的发展目标，对全体黎明人提出了“实事求是、团结仁爱、弘扬正气、落地有声”的工作要求。为黎明气体集团2023年的发展指明了具体方向，也为全体黎明人明确了工作目标。全体黎明人将在董事长和总裁带领下，扬帆远航，再创辉煌！

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2023

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黎明气体集团全力保证北方区域医用氧气供应

黎明气体集团全力保证北方区域医用氧气供应

2023年的日历翻开崭新的一页，全国人民都在欢度假期，而黎明气体集团的全体员工却在紧张、忙碌中度过。哈尔滨公司、廊坊公司、沈阳公司、长春公司等多地联动，全力保障北方地区各大医院的医用氧气供应，为诊疗患者打通氧气输送生命线。 黎明气体集团沈阳公司作为辽沈地区医用氧主要保供单位，承担着为沈阳90%大型三甲医院医用氧气的供应工作。沈阳公司拥有二十余辆医用氧气运输车，在医用氧气需求激增的情况下，沈阳公司运输部向交警部门加急申请了特许通行证，保证24小时向医院运输医用氧气。 在此紧要关头，集团董事长姜辉女士亲自指挥全省医用氧气保供工作。2022年12月31日17时，沈阳公司接到东北国际医院因病患骤增，医用氧气将于20点断供，急需医用氧气的需求，如医用氧气运输车辆按原计划22点抵达将造成不可估量的严重后果。姜辉董事长立即指示沈阳公司，不惜一切代价保供医用氧气。经过董事长的亲自协调部署，在晚间19:30分沈阳公司医用氧气车辆抵达东北国际医院，及时保证了病患用氧。 作为辽宁地区医用氧气指定保供单位，在2022年的最后10天中，沈阳公司医用氧气发出量激增四倍，本着“人民至上、生命至上”的宗旨，沈阳公司全体生产员工不分昼夜三班倒加紧生产医用氧气。1月2日夜间，姜辉董事长召开了辽沈区域医用氧气保供专题会议，亲自部署医用氧气保供工作。随后董事长慰问了沈阳公司氧气充装班组、运输班组、空分生产班组的一线生产员工。坚守在岗的员工向董事长表示一定完成医用氧气保供任务，保证辽宁地区医院及人民群众医用氧气使用需求，为人民生命安全奉献全部力量！

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姜辉董事长2023年元旦致辞

姜辉董事长2023年元旦致辞

随着新年钟声的敲响，我们告别了充满挑战、奋发有为的2022年，迎来了充满希望、锐意进取的2023年。在新年到来之际，我谨代表黎明气体集团向一直以来陪伴着黎明成长的社会各界朋友及合作伙伴们，向辛勤工作的全体黎明人及家属，致以衷心的感谢和新年的祝福！ 艰苦卓越，砥砺奋进，黎明气体集团从一个氧气厂起步，从小到大，由强求优，发展成为至今的现代化企业集团。大浪淘沙，激流勇进，在市场经济的惊涛骇浪中，黎明人始终勇立潮头，劈波斩浪，始终坚持把工作当成事业，把事业融入生命，坚决做一个有责任心的人，办一个有责任感的企业，坚持品质是永恒的主题，坚持与客户同步发展，坚持经济效益与社会效益相结合。正因为有了黎明人的坚持，才有了黎明气体集团的今天！ 志行万里者，不中道而辍足。一个企业的发展壮大离不开社会各界，特别是合作伙伴的信任支持。多年来，黎明始终致力于与广大客户的同步发展，树立了与合作伙伴共同创造价值、共同发展和长期精诚合作的理念，与各伙伴长期保持真诚平等、紧密互惠的合作关系。我相信，有各级领导、社会各界的关心与支持，有广大合作伙伴的信任与厚爱，黎明必将赢得更加辉煌的局面，黎明的明天会更美好！ 抚今追昔，我们感慨万千；展望前程，我们心潮澎湃。坚持与汗水成就了过去，改革和进步将铸就未来。即将到来的2023年，将是黎明气体集团成立30周年的重要年份，也将是黎明气体集团新纪元的开端。我们将紧密结合国家中长期发展规划，审时度势，确立集团战略。立足大宗气体，发展新兴产业，以新能源产业为突破口，抢抓战略机遇，将黎明气体集团的发展推向新的高度，以实际行动为集团成立30周年献礼！高瞻远瞩的黎明人不但有战胜困难的勇气，更有不断超越自我的能力！我们坚信，新的一年，新的希望，新的耕耘，黎明气体集团一定能够实现新的飞跃，开创新的辉煌！ 最后，祝福大家在新的一年里：工作顺利、身体健康、阖家幸福！  

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阶段性新成果！中国首台氢燃料电池混合动力机车安全运行超2万公里

阶段性新成果！中国首台氢燃料电池混合动力机车安全运行超2万公里

由中车大同电力机车公司(简称“中车大同公司”)研制的中国首台氢燃料电池混合动力机车安全运行突破2万公里，这是中国氢能源动力装备市场化应用的又一阶段性成果。 24日，中车大同公司总经理付拥军介绍，上述氢燃料电池混合动力机车自2021年试运行以来，在锦白铁路线上已安全运行20384公里，经受了零下30摄氏度极低气温和32摄氏度高温的考验，累计完成调车作业7127钩，完成机车牵引总重428万吨公里，总耗电15.29万千瓦时，节省燃油消耗约110吨，减少碳排放约350吨。 锦白铁路位于内蒙古自治区赤峰市，是蒙煤东运出海的重要运输通道。当地冬季气候严寒，对机车运行性能要求较高。 付拥军说，上述氢燃料电池混合动力机车在2万公里的运行考核中适应了多气候工作环境，各项指标高于考核指标，验证了氢能源在铁路机车装备领域的可行性，标志着中国轨道交通装备在新能源领域完成了由产品开发到实际应用的重大跨越。 全球氢能了解到，2021年1月27日，首台国产氢燃料电池混合动力机车在中车大同下线。这是我国氢能源在铁路机车领域产业化应用的最新成果，标志着我国氢能利用技术取得关键突破，中国铁路机车装备驶入全球氢能技术高地。 资料显示，这台机车设计时速80公里，持续功率700千瓦，满载氢气可单机连续运行24.5小时，平直道最大牵引载重超过5000吨。 为什么要研究氢燃料电池混合动力机车？ 作为重要的清洁能源，对氢燃料的合理利用是世界各国竞相研究的重要科技高地，特别是在交通领域，氢能开发已经成为重要的产业发展方向，得到了普遍应用。目前，氢燃料在我国已成功实现了在航天、汽车、城市有轨电车等领域的应用。 铁路方面，当前，我国铁路机车动力约分为非电力和电力两种类别。 非电力机车发展历程为蒸汽（煤）、燃油，以及最新的氢气。其中，燃煤和燃油均存在因排放造成的空气污染，燃油还有一定的噪声；电力机车发展历程为直流、交流，以及最新的永磁直驱。机车效率提升依次为80%、85%和90%。 交通运输部数据显示，2021年，全国铁路机车拥有量为2.17万台，其中，内燃机车0.78万台，占铁路机车拥有量的35.94%；电力机车1.39万台，占铁路机车拥有量的64.06%，2021年机车能源消耗1580.74万吨标准煤，比上年增加31.91万吨，同比增长2.06%。 2020年初，中车大同立项氢燃料电池应用技术研究机车研制项目，也是中国中车重大项目“燃料电池混动调车机车动力系统匹配及整车关键技术研究”重要课题，并于6月份申请了山西科技重大专项。项目于5月份完成方案设计，6月份完成技术设计，9月份开始试制，12月完成样车调试。 专家认为，氢燃料电池混合动力机车经济效益良好。相较传统燃油和电力机车，氢燃料电池混合动力机车没有任何污染物的排放，也不用重新架设取电网，在相对密闭的地铁、隧道、矿山等环境下使用优势更加明显，应用和维护成本也更低；整车采用了模块化设计，包括司机室在内的全部设备都实现了模块化安装，这也使氢燃料混合动力机车能够依据客户的实际需求和应用条件，进行不同功率等级和传统+新能源等不同动力方式的灵活搭配。  

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氢的高压与液化储运应用前景

氢的高压与液化储运应用前景

随着世界经济的快速发展和全球人口的急剧增长, 人类的能源需求与日俱增. 传统化石燃料的使用导致了严重的环境污染和温室效应问题. 我国政府为适应新发展理念的需要和高质量发展的要求, 提出了碳达峰、碳中和的能源发展目标. 目前各国都在着力发展太阳能、风能、氢能等可再生能源, 其中氢能优势显著. 氢的来源形式广泛, 对环境友好, 质量能量密度高, 而且易与其他可再生能源匹配使用, 有潜力在未来取代化石燃料. 2020年9月8日, 国家发展改革委员会等四部门印发意见, 指导加快新能源发展, 加快制氢加氢设施建设. 在国家的鼓励和支持下, 一批氢储运及应用项目开始规划和建设, 我国氢能产业已进入产业化的快车道. 我国西部地区可开发的绿氢资源超过3亿吨, 完全能够满足我国可持续发展的能源需求, 将从根本上确保能源战略安全. 但我国能源负荷中心位于中东部, 远离氢能储存丰富的西部地区, 因此需要远距离输送. 在“产、储、输、分配、应用”的氢能全产业链中, 储运环节成本超过30%, 是最为关键的一环, 也是我国氢能布局的瓶颈. 储氢技术大类上可以分为物理储存和化学储存两类, 具体如图1所示.   在物理储存技术中, 氢气可以通过高压气氢、液氢、低温压缩氢、浆氢以及物理吸附等形式储存. 其中, 压缩氢气和金属氢化物被认为是中小型储氢的有效方法, 低温液氢是大规模储运的有效方式. 高压气态储氢的单位质量储氢密度为1.0%~5.7%, 在常温和20 MPa条件下的储氢密度为17.9 kg/m3, 每千克仅需2 kW h的耗电, 储运能效超过90%, 技术成熟, 能耗低, 成本低, 但存在体积密度低、长途运输成本高的问题. 低温液态储氢的体积储氢密度达到70.6 kg/m3, 储运能效约为75%, 但制备1 kg液氢需要耗费12~17 kW h的电量, 还存在易挥发、成本高的缺点.  化学储氢技术是将氢储存在有较高储氢能力的化合物中或使氢气与能够氢化的金属/合金相化合, 以固体金属氢化物的形式储存起来, 包括氢化物储氢(金属氢化物、复合氢化物、化学氢化物和间隙型氢化物)、有机液态储氢(liquid organic hydrogen carriers, LOHC)、有机燃料重整氢和水解氢等. 其中, 有机液态储氢的单位质量储氢密度达到5.0%~7.2%, 体积储氢密度达到60 kg/m3, 存储运输方便, 储运能效约为85%, 可循环使用, 但成本高且操作条件苛刻, 2021年国内仅有一家从事有机液态储氢的公司. 氢化物储氢的体积储氢密度可以达到50 kg/m3, 储运能效约为85%, 但单位质量储氢密度仅为1.0%~4.5%, 且对吸放氢温度有要求, 目前仍处于研发阶段. 未来10年, 高压气态储氢和液态储氢依然是主要的储氢方式. 氢主要通过管道、长管拖车和槽车进行运输. 管道输送是最经济的运输方式, 储运能效高达95%, 维护成本较低, 运输距离为100 km时每千克仅需1元, 但需要较高的初始成本, 目前氢气长输管道的造价达到每公里63万美元. 可以采用已有天然气管道实现天然气掺氢运输, 但由于氢脆问题, 需对天然气管道进行一定的改造. 长管拖车单次运氢量仅为200~300 kg, 只占长管拖车总重量的1%~2%, 运输距离为100 km时的成本高达1.1美元/kg. 与压缩氢相比, 低温液氢运输可以输送更高密度的燃料, 但由于需要绝缘和冷却系统, 成本较高. 液氢的管道运输目前仅运用于航天发射场, 槽车运输100 km的成本更是高达11元/kg. 为了促进我国氢能产业尤其是氢储运环节的发展, 本文在总结分析高压气态和液态氢储运技术、装备特点及应用情况的基础上, 对氢储运的前景进行了展望并提出了发展建议. 1 高压气氢储运技术 1.1 储存技术 1.1.1 高压常温储氢   高压气氢储运技术发展最为成熟, 是目前工业中使用最普遍、最直接的氢能储运方式. 氢气在常温常压状态下密度仅为0.083 kg/m3, 质量能量密度约为142 MJ/kg, 但单位体积能量密度仅为天然气的1/3. 通常利用高压压缩的方式将氢气储存在特制容器中. 随着压力从0.1 MPa增加到70 MPa, 氢密度从0.083 kg/m3增加到40 kg/m3, 体积能量密度从11.8 MJ/m3增加到5637.4 MJ/m3. 高压气氢储运具有运营成本低、承压容器结构简单、工作条件较宽、易循环利用等优点, 但缺点也较明显, 高压压缩氢气的储氢密度仍然很低, 并且压缩过程造成了约10%氢气能量的损失. Züttel发现氢气储罐压力越大, 可以储存的氢气量越多. 但氢气密度并不随着压力升高而线性增长, 储存压力高达200 MPa时只能获得70 kg/m3的氢气密度; 压力高于70 MPa后储量增加不大, 因此储存压力一般设置为35~70 MPa. 较高的存储压力和氢脆现象还会引发容器破裂、氢气泄漏问题. 1.1.2 低温压缩储氢   Aceves等人首次提出的低温压缩氢气存储技术结合了压缩气态氢和液化氢储存系统的特性. 如图2所示, 低温压缩氢气能够实现高存储密度, 当将氢气降温至41 K并加压至35 MPa时, 其体积密度为81 g/L,是70 MPa、288 K条件下压缩氢气密度40 g/L的2倍. 相较于高压常温储氢, 它可以在较低的储存压力下达到较高的能量密度. 相较于低温液态储氢, 它可以最大限度地减少液化氢储存的蒸发损失. 宝马集团已经开始对具有高能量和远续航里程要求的氢能汽车的低温压缩储氢进行验证. 低温压缩罐可以兼容气体和液体, 具有更大的灵活性和经济性. 1.1.3 高压-固态复合储氢   高压-固态复合储氢技术将高压气态储氢充放氢响应速度快与固态氢化物储氢体积储氢密度高、工作压力低的优点相结合, 是实现安全高效储氢的新方法. 复合储氢罐结构如图3所示. 在向气瓶中加注氢气时, 压力超过储氢材料平台压力后, 固体开始大量吸收氢气, 之后氢气被高压压缩储存在空隙中. 在气瓶放气时, 空隙中的高压氢气首先释放, 压力降低到储氢材料平台压力后, 固体开始释放氢气, 成为额外的氢气来源. Liu等人采用有效储氢容量为1.7%的ATi-Mn型储氢合金开发了一种工作压力低于5 MPa的气态和固态复合储氢系统, 该系统具有40.07 kg/m3的高体积储氢密度, 与燃料电池系统组合的储能效率达到了86.4%~ 95.9%. Takeichi等人研究了高压复合储氢罐中储氢材料的填充率、储氢量和充氢压力对储氢系统的质量与体积的影响, 发现如果材料的储氢密度能够提高, 整个高压复合储氢罐的质量会显著下降. 储氢合金脱氢平台的宽度与平台斜率对储氢系统持续、平稳地输出氢气有一定影响. 此外, 气瓶在短时间内多次快速充放氢时, 氢气压缩膨胀做功和固体材料发生焓变引起的温度变化会对储罐的材料性能造成破坏, 进而影响气瓶的储氢能力, 因此热效应带来的问题不容忽视. 随着高性能固态储氢材料开发和高效热管理技术的发展, 高压-固态复合储氢技术的性能指标将有望获得进一步提高. 1.2 储氢设备 1.2.1 高压气瓶   目前, 高压氢储罐主要包括全金属气瓶(Ⅰ型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(Ⅱ型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型)和非金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅳ型). Ⅰ型钢制气瓶易受氢气腐蚀而失效, 并且难以对容器开展安全监测, 质量储氢密度仅为1%~1.5%, 常用于少量氢气的固定储存. Ⅱ型瓶在钢制气瓶圆柱段外侧环向缠绕了复合材料纤维, 制造成本比Ⅰ型高50%, 但重量减轻30%~40%. Ⅲ型瓶使用复合纤维材料对金属内衬进行完全缠绕, 此时内衬主要作用是防止氢气从复合材料间隙泄漏. 不用承担压力的内衬较薄, 使得Ⅲ型气瓶的质量大约仅为Ⅱ型的50%. 郑津洋等人设计的铝内衬纤维缠绕储罐, 承压层选择了碳纤维增强体和环氧树脂基体, 气瓶工作压力可达40 MPa. 安瑞科公司研制出了87.5 MPa钢质碳纤维缠绕大容积储氢容器, 容积提高至580 L以上, 已示范应用于大连加氢站. Ⅳ型瓶通常使用高密度聚乙烯等聚合物作为衬里, 进一步减轻了气瓶的质量. 日本丰田公司开发的非金属内胆全纤维缠绕气瓶的额定工作压力达到70 MPa, 质量储氢密度达5.7%, 体积储氢密度为40.8 kg/m3, 但存在非金属内衬对氢气的密封性欠佳和金属与非金属结构连接复杂的问题. 一种将石墨烯薄片掺入聚合物基质中的方法可以将聚乙烯和不锈钢之间的黏附强度提高一个数量级. 还有一种全复合材料、无内胆的压力容器, 也即所谓的Ⅴ型, 工作压力可达70~100 MPa, 使用寿命可达30年以上, 目前尚处于研究阶段. 在高压-固态复合储氢罐的研究上, 丰田公司以Ti-Cr-Mn合金作为储氢材料开发了工作压力为35 MPa的气罐, 储氢容量为7 kg,体积储氢密度约为40 kg/m3, 但质量储氢密度仅为1.6%. 徐双庆等人建立了高压-固态复合系统储氢密度数值分析模型, 结果表明, 增加合金装填量会大幅度提升系统体积储氢密度, 但质量储氢密度降低, 内构件的存在导致质量和体积储氢密度分别降低5.0%~8.2%和2.6%~4.4%. Nguyen等人提出了具有3层绝缘结构的便携式储氢罐, 工作温度为77 K, 工作压力小于10 MPa, 与商用Ⅳ型瓶相比, 重量减轻了31%, 质量容量提高了11%, 材料成本降低了42%, 有望成为当前高压储罐的替代品. 复合储氢技术发展的关键是研制质量储氢密度大、脱氢温度低、循环性好的储氢材料. 高压气瓶的发展不仅要关注制造成本、储氢能力等经济性指标, 也需要关注3种主要的安全性问题. (1)氢脆. 氢脆是一种长期效应, 会导致金属材料力学性能下降, 严重影响氢气储存和输送系统的安全, 甚至导致容器失效, 对周围环境造成灾难性后果. 氢气浓度、环境温度、暴露时间、应力状态、材料类型等因素都影响氢脆的发展进程. Meng等人对不同氢气浓度中的X80管线钢的材料性能进行了研究, 发现氢气浓度越高, 氢脆的敏感性越高. Amaro等人针对高压气态氢中的管线钢提出了工作环境中疲劳裂纹扩展的预测模型. 在抑制氢脆发生方面, Komoda等人研究了氢气中的一氧化碳杂质对管线钢疲劳裂纹加速扩展的抑制作用. Michler等人报道称, 铝合金不受干燥的高压氢气环境影响, 有望用于制作储氢容器. 具有高Cr和Ni比例的奥氏体不锈钢具有更高的抗高压氢脆性. 此外, Hwang等人指出, 使用聚四氟乙烯涂层可进一步提高用于液氢罐奥氏体不锈钢的抗氢脆性. (2) 氢渗透. 渗透性是氢气储存需要考虑的另一个问题. Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型压力容器的渗透不显著, 然而, 对于具有较高氢渗透率非金属衬里的Ⅳ型压力容器来说, 渗透性是一个安全问题. 新容器碳纤维外包装的氢渗透受到很大限制, 而在即将达到使用寿命的容器中, 大量的微裂纹会影响树脂/碳纤维基质, 从而增加氢气的渗透. Wang等人从氢渗透、热不稳定性和机械损伤等方面讨论了衬里失效的原因, 并重点分析了替代材料的优化策略. 由于聚酰胺具有较强的分子极性和氢键作用, 逐渐成为Ⅳ型储氢罐的潜在选择. Sun等人全面研究了填充层状无机组分的聚酰胺6作为储氢罐内衬的适用性. 结果显示, 氢气渗透率降低了3~5倍, 但他们并未探讨气体循环对材料透氢率等性能的影响. 含有非氧化石墨烯薄片的高阻气聚乙烯复合材料和碳纤维-石墨烯杂化复合材料在轻型高压气体储存容器的应用上也具有广阔的前景. (3) 复合材料失效. 复合材料承担了氢气储罐的主要压力, 一旦失效会导致严重事故, 因此掌握复合纤维材料的失效机理十分重要. 有限元技术已被广泛应用于预测复合材料的破坏性能和强度. Wang等人基于ABAQUS建立了一个渐进损伤模型, 可以预测铝碳纤维/环氧树脂复合容器结构的极限承载能力和复杂失效行为. Liu等人对比研究了复合材料容器的两种

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2022

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从谈“氢”色变到处“氢”自若还要走多久？

从谈“氢”色变到处“氢”自若还要走多久？

9月底，韩国交通部门出具一份报告显示，2019至2021年，该国氢燃料电池及相关设施故障率大幅增加。2021年，氢燃料汽车缺陷报告86起，比2019年增长了约20多倍。   随着氢燃料汽车数量的增加，韩国扩大加氢站规模，但故障频发。公开数据显示，2019至2022年8月，韩国18个加氢站共发生374起故障。   众所周知，安全是氢能产业发展的红线。浙江能源监管办原专员谢国兴指出，氢在生产、制备、储存、运输、加注等过程中均具有潜在的泄漏和爆炸的危险，因此氢安全也将是决定氢能被广泛使用的前提和条件。   对此，嘉定氢能港相关负责人接受21世纪经济报道记者采访时表示，氢气有潜在的危险性，但这是纯科学性问题，凡涉及到科学，都能用技术手段解决。例如飞机也存在危险，但通过技术手段上多重保险，就可以上天飞翔，使用氢气也是一样的道理。   氢安全监管职责不清晰   氢是自然界已知最轻元素，其特性是无色无味、易泄漏扩散，与空气或其他氧化剂结合时易着火，并释放强能量。   公开资料显示，氢气在空气中的点火能为0.019mJ，比甲烷（0.2mJ）或汽油（0.24mJ）要小得多。在层流情况下，氢气泄漏率比天然气高26%，在湍流情况下，是天然气的2.8倍。   “只要存在微弱点火源，甚至是由人体静电释放引起的微弱火花都会点燃氢气。   而且，氢在常态下着火不易被肉眼所见，其燃烧速度比天然气快得多，在发现和消防上存在更大的困难。如果大规模地将氢应用于生产和生活，其潜在的安全风险绝不能低估。”谢国兴认为。   但氢气泄漏及爆炸事件时有发生。今年4月24日，齐鲁石化分公司胜利炼油厂连续重整车间压缩机区域氢气泄漏着火，连续重整装置、加氢裂化装置紧急停工。   2021年1月29日，AGC在韩国的显示器工厂因管道中氢气爆炸。2019年5月23日，位于韩国江原道江陵市的一个氢燃料储存罐发生爆炸事故。这些事故不禁引起了大众对氢能安全性的担忧。   当前，中国各省市纷纷出台支持氢能产业发展的政策。谢国兴表示，但氢能管理并未完全纳入国家能源管理机构的职责中，没有设置相关部门履行政府管理职责，氢能的法律法规等文件、特别是安全监管职责不够清晰。   我国高等院校等研究机构在氢安全领域开展了大量研究。谢国兴指出，现有的规程或标准仅限于技术层面与局部的管理范围，缺少足够的系统性，不足以满足整个氢能经济的发展。   “譬如输氢管道及相关设施保护、氢安全应急与救援，氢气输送与天然气输送的关系，民生用氢的安全规范，政府氢能安全管理与监管职责的划分等，在政府安全管理或监管方面尚未作出相应的氢能安全发展与利用的法规建设，不利于促进氢能经济的发展。”   用技术打造安全屏障   嘉定氢能港相关负责人告诉记者，除了加强顶层设计和完善相关法规建设，应对氢安全最有效的办法是发力技术，确保储氢设备严密性，攻关材料学基础研究，创新氢储运方式、完善氢泄露快速探测与防控机制等。   公开资料显示，氢对钢制管道和设备具有劣化性，易发生氢腐蚀和氢脆，即金属吸收内部氢或外部氢后，局部氢浓度达到饱和时，将引起塑性下降，诱发裂纹或延迟断裂。与输油和天然气相比，氢气对储运设备有更特殊的材料要求。   2015年，丰田上市Mirai氢燃料乘用车，其70MPa高压储氢瓶采用的是三层结构复合材料内胆，内层是密封氢气的塑料内衬，中层是确保耐压强度的碳纤维强化树脂层，表层是保护表面的玻璃纤维强化树脂层。   当前，我国大多使用碳纤维缠绕金属内胆的III型储氢瓶，但氢气易腐蚀金属。“IV型瓶是采用塑料或树脂内胆，这些材料更防腐蚀，还可以提高气密性。但发展有技术瓶颈，比如内胆材料的研发与生产、密封性能提升等还需要时间。”上燃动力技术人员告诉记者。   据了解，我国氢气运输以20MPa的长管拖车为主，20MPa相当于200倍大气压，若一个螺丝从中蹦出来会产生枪发射子弹一样的威力。而III型瓶储氢压强多为35MPa，IV型瓶储氢压强多为70MPa.   “在储氢设备生产的过程中会做大量的枪击实验、火烧实验及压力测试等，为了防止危险性的发生，我们会对设备进行水压爆破实验，压力几乎在100MPa以上，从技术端确保设备生产出来后不会产生氢气泄露等问题。”上燃动力技术人员表示。   常温常压的固态储氢设备亦有上市趋势。氢枫能源生产的镁基固态储氢车压力约为1MPa,“一辆承载着氢气的镁集固态储氢车在路上行驶，正如一辆装满金属的车辆在移动，因此，不用担心高压引起的安全问题。”氢枫能源工作人员告诉记者。   除此之外，清华大学教授、国际氢能协会副主席毛宗强认为，要避免安全事故发生，操作人员与管理人员必须进行安全伦理培训。为了保证氢的安全生产、储运和使用，针对不同的氢能环节，根据氢气的特性和设备与环境的特点制定出严格而详细的安全规章制度非常必要。   “实际上，规章制度、设备操作需要工作人员去执行，制度再好，若操作人员不认真也不能保证氢安全。因此，操作人员与管理人员进行安全知识和岗位责任心培训就必不可少。”

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