1、安 全 產 業 研 究賽迪工業和信息化研究院 主辦2022 年 6 月 25 日總第 49 期2第期本期主題 氫能的安全應用研究國際觀察 美國和日本氫能產業發展特點與啟示企業研究 林德集團：國際氫能龍頭企業數據之窗 2015-2020 年我國氫氣產量及增長情況（單位：萬噸，%）2016-2021 年中國燃料電池汽車產量及銷量（單位：輛）2017-2021 年中國加氫站數量及增速（單價：座，%）2018-2023年中國氫燃料電池產業市場規模預測（單位：億元）所長導讀2022 年 3 月 23 日，國家發展改革委、國家能源局發布了氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）（以下簡稱規劃）。規

2、劃明確，氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。安全應用在氫能產業發展中的作用不言而喻，“構建清潔低碳、安全高效的能源體系”也是規劃的重點要求之一，做好氫能的安全利用，才能充分發揮氫能在能源綠色低碳轉型中的作用，促進氫能產業高質量發展。本期主題文章為氫能的安全應用研究。文章歸納了氫能在不同領域的應用情況；分析了氫能在應用中存在的安全風險；論述了解決氫能安全應用的主要方法；提出了促進氫能安全應用的對策建議。國際觀察部分：美國和日本氫能產業發展特點與啟示，針對美國和日本氫能產業發展的特點進行了梳理，也給出了對我國發展氫能產業的啟示。企業研究：林德

3、集團：國際氫能龍頭企業，總結了全球氫能產業龍頭企業林德集團的發展歷程與經驗，為我國氫能產業企業發展提出了建議。本期內容由黃玉垚、黃鑫、程明睿等研究人員承擔了主要研究工作，不足之處歡迎業界的批評和指正。賽迪智庫安全產業研究所所長 高宏2022 年 6 月 25 日本期主題：氫能的安全應用研究一、氫能在不同領域的應用現狀1（一）工業領域的應用2（二）交通運輸領域的應用4（三）儲能領域的應用5（四）發電領域的應用5（五）供暖和制冷領域的應用6二、氫能在應用過程中的安全風險分析6（一）氫在工業領域應用中主要安全風險分析7（二）氫在交通運輸領域應用中主要安全風險分析8（三）氫在儲能領域應用中主要安全風險

4、分析9三、氫能應用風險的主要解決方案10（一）氫在工業領域應用風險的主要解決方案10（二）氫在交通運輸領域應用風險的主要解決方案11（三）氫在儲能領域應用風險的主要解決方案13四、促進氫能安全應用對策建議13（一）堅持安全優先的基本原則13（二）加強全鏈條安全監管14（三）強化氫能安全應用相關技術創新14（四）深入開展宣傳引導14目 錄 目 錄 CONTENTS本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年第 2 期1氫能是一種綠色能源，無污染、零排放、供應充足，同時來源及應用均十分廣泛，是一次能源重要的替代產品之一。它的制備與使用已經成為各國能源戰略重要部分。據不完全統計，我國從 20

5、14 至今制定了 21 項國家政策來支持氫能的普及與使用，同時各地方政府紛紛發布相關產業規劃支持氫能發展，我國氫能的產業發展迎來良機。氫能產業的發展重在安全高效利用。在 2022 年 3 月 23 日國家發展改革委、國家能源局聯合印發的氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）中明確指出，“把安全作為氫能產業發展的內在要求，建立健全氫能安全監管制度和標準規范，強化對氫能制、儲、輸、加、用等全產業鏈重大安全風險的預防和管控，提升全過程安全管理水平，確保氫能利用安全可控”。同時要求，“有序推進氫能在交通領域的示范應用，拓展在儲能、分布式發電、工業等領域的應用，推動規?；l展”。氫能產業雖然潛

6、力巨大，但安全應用仍然是業界關注的焦點。由于氫元素化學性質活潑、應用中涉危操作過多、氫能基礎設施不完善以及安全保障技術有限等原因，急需加強氫能應用全鏈條的安全管理和技術保障，有效應對各類應用安全風險。一、氫能在不同領域的應用現狀從全球范圍來看，氫能的主要應用領域有工業（如化工業、工業過程熱、原油廠煉油、煉鋼等）、交通運輸（如航空、航運、鐵路運輸、道路交通運輸等）、儲能（如儲能電站、加氫站等）、發電（如替代天然氣作為補償電源等）、供暖和本期主題：氫能的安全應用研究專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期2制冷（如熱電聯供等）等。從全球氫能在各領域使用量的情況來看，33%用于煉

7、油、27%用于氨氣生產、11%用于儲能、11用于甲醇生產、9%用于交通運輸、3用于煉鋼、6%用于其他領域。（一）工業領域的應用在工業領域，氫能的應用主要包括化學工業和金屬冶煉業。在化學工業中，氫能主要用來煉油制乙烯、丙烯和芳烴（如苯、甲苯等），制備氨氣和甲醇等。在金屬冶煉業，氫主要是替代焦炭作為還原劑和能源以冶煉鐵及其它金屬。1、氫能在化學工業方面的應用在煉油工業中，氫氣是一種重要的反應物，參與到加氫脫硫和加氫裂化等工藝中來制備汽油和柴油，以及通過對粗汽油、石腦油、重油、生物燃料油等的脫磺酸基、精煉、裂解、催化以及不飽和烴等的加氫反應，來增加中間餾分油的精收利用率，改善油料質量。據中國石化經濟

8、技術研究院的預測，隨著常壓渣油加氫、沸騰床加氫裂化等加氫工藝技術的優化與發展，將進一步推動煉油企業加氫生產能力與市場需求的快速提升，2021-2030年全球加氫處理能力年均增長率將達 1.70%；中間餾分油年均增速將圖 1 全球氫能應用領域分解數據來源：安全產業研究所本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年第 2 期3高達 2.1%，推動加氫裂化能力年均增速提高 2%，使得中間餾分油加氫能力從 11.1 億噸/年增至 16.5 億噸/年。表 1 2020 年-2030 年全球加氫裝置變化情況及變化趨勢預測裝置2020 年占一次加工能力比重（%）2013-2020 年均增長率（%）2

9、030 年占一次加工能力比重預測（%）2020-2030 年均增長率預測（%）催化裂化21.791.4221.810.82催化重整13.871.8415.061.64加氫裂化11.343.5511.440.89加氫處理75.222.0680.131.45延遲焦化10.783.1011.281.27蒸餾能力1.100.81數據來源：中國石化經濟技術研究院在氨氣制備工業中，氫氣作為主要原料，與空氣中的氮氣混合后，在高溫、高壓和催化劑的作用下，直接生成氨氣。氨氣的市場需求量巨大，它不僅是目前最主要的氮素化肥，同時也是主要的無機化學和有機化學工業基礎原材料，用于生產銨、胺、染料、炸藥、人工合成化纖、人

10、工合成環氧樹脂等重要原料。此外，氨能在存儲和運輸方面更簡單、安全，較氫能的優勢明顯，美國、日本、韓國已經布局氨能在燃料電池領域的應用，全球即將進入“氫 2.0”（即“氨”）時代。據預測，2022-2030 年，氨氣的產量年均增速將超過 3.8%，氫氣在氨氣生產領域的需求量年均增速將超過 4.0%。在甲醇生產領域，氫氣和一氧化碳作為反應物，在催化劑的條件下直接制得甲醇，也可以通過氫氣和二氧化碳的直接反應來制備。近年來，利用氫氣和二氧化碳直接反應制甲醇是各國研究及應用的重點，它帶來了將大氣中的二氧化碳轉化為化石燃料的巨大可行性。全世界甲醇需求市場將在未來數年快速增長，預計 2023 年將達到 1.

11、09億噸，年均增速約 6%。受此影響，氫氣在甲醇生產領域的需求量年均增速將超過 5%。專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期42、氫能在金屬冶煉工業的應用在金屬冶煉工業中，氫主要用來替代焦炭作為冶煉鐵及其它金屬的還原劑和能源，采用這種工藝路線煉鋼產量已占鐵礦石煉鋼產量的6.8。使用綠氫（即制氫工藝中碳排放為零所得的氫）或藍氫（即由化石燃料制得的氫）作為還原劑進行金屬冶煉，在世界范圍內可每年減少約 23 億噸的二氧化碳排放量，對推動實施“碳達峰、碳中和”戰略有著重要意義。目前，歐洲國家已布局了氫直接煉鋼項目，如德國杜伊斯堡-沃爾蘇姆鋼鐵廠的 500 MW 電解水制氫，同時用

12、氫作為還原劑煉鋼的項目。由于目前我國仍然采用煉焦煤方法煉鐵為主，因此每年將消耗 1億噸半焦和 4 億噸焦炭，以此測算，每年將排放超過 12 億噸的二氧化碳，占據我國二氧化碳年排放量的約 10%。若以氫氣直接煉鐵替代焦炭煉鐵，每年將需要大約數千萬噸的氫氣。（二）交通運輸領域的應用在交通運輸領域，氫是最具潛力的化石燃料替代品。氫動力系統以其零碳排放量和更廣闊的環境適應性，有望作為交通運輸部門重大推廣的化石燃料替代和技術解決方案之一，但這主要取決于動力電池科技的進展。燃料電池種類眾多，目前較為常見并應用的有：質子交換膜電池、磷酸電池、熔融碳酸鹽電池和固體氧化物電池。從催化劑穩定性、電效率、工作溫度、

13、比功率/功率密度等指標情況來看，最適用于交通運輸行業的是質子交換膜電池。在交通運輸領域，氫燃料電池主要應用領域包括：道路運輸，如小型汽車、公共汽車、卡車和其他貨車；海上運輸，如船舶、港口；鐵路和航空；其他領域，如救援車輛、深海裝備等。相對于傳統純電動汽車，氫燃料電池汽車的燃料加注時間更短、續航里程更長，但綜合能源效率僅為 25%左右，遠低于純電動汽車70%的能源效率。從經濟性能方面來講，當燃料電池成本為 75100美元/千瓦時，氫燃料電池車仍能夠在續航里程數的 400500km 以內和純電車競爭，將對有更高里程需求的消費者更具吸引力。目前氫能本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年

14、第 2 期5在航空、道路交通等領域已有應有，同時全球在不斷布局氫能更廣泛的應用領域，隨著能源體系的不斷優化和碳排放交易系統的擴大，氫能應用范圍將越來越大。（三）儲能領域的應用氫儲能是氫的又一個重要應用領域，如加氫站及儲能電站。氫儲能技術是指一種使用儲氫材料為能量貯存介質，在常規發電量過剩時期利用冗余性電能生產氫的再貯存技術。當電網系統在能源生產不足時，利用燃料電池將貯存的重氫來生產電能并轉變為甲烷，為常規燃料渦輪引擎發電機提供動能。氫儲能技術能夠緩解我國電網系統削峰填谷、新能源穩定并網問題，全力提升電力系統可靠運行能力和靈活多樣性，并大幅度降低碳排放量，高效推進我國智能電網系統工程建設和實現節

15、能減排、“碳達峰碳中和”的戰略。然而，氫儲能成本高昂（如表 2），且對裝置的安全性要求極高，氫儲能技術的推廣應用急需政策、投資、服務等方面聯合發力。表 2 儲能計算特性比較儲能類型成熟度投資成本（元 kw-1）效率（%）抽水儲能商業化500060007180壓縮空氣示范應用300050004275氫儲能示范應用200004050數據來源：根據網上公開資料整理 2022，3加氫站是氫儲能領域的又一個應用，用于給燃料電池汽車提供氫氣，是高壓加氫、高壓儲氫于一體的設施。隨著我國對燃料電池汽車推廣力度的不斷加大，燃料電池汽車保有量的不斷增加，電力企業、石化企業等各類企業紛紛布局加氫站的建設，我國近幾年

16、加氫站數量呈現遞增態勢。據智研咨詢機構統計數據，2017 年我國加氫站總數只有 10 座，2021 年已達 218 座，到2025 年，我國加氫站保有量將超過1000 座。（四）發電領域的應用在發電領域，氫能主要用于替代天然氣作為補償電源。風、專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期6光、水等可再生能源電力有季節性波動，一般在冬季資源量小，而在春夏秋季資源量大。這樣，就可在風、光、水、電過剩時電解水制氫，并在巖穴（譬如采空的鹽礦）和采空的天然氣田等處低成本存儲；在風光水電有較長時間的短缺時，用氫能通過燃料電池或燃氣輪機發電或熱電聯供，這樣可再生能源電力制氫及氫能發電就成為碳

17、中和時代電力系統中儲能容量最大的儲能模式。風光水電的短時間波動則主要由抽水蓄能、蓄電池儲能電站、電動汽車智能充電、儲熱儲冷和用戶側響應來進行消納和補償。在風光電作為發電主力時，需要大量靈活性電源作為補償電源，大部分靈活性電源的年利用小時數很低，利用小時數僅為 1000 小時左右的占很大的比例。在這種情況下，發電系統投資的折舊和利息在發電成本中就會占很大的比例。而氫燃料電池發電系統的成本未來會遠遠低于燃煤和燃氣發電系統，因此特別適合作為年利用小時數較低的補償電源。（五）供暖和制冷領域的應用建筑物的供暖與發電規模僅為全世界總能源需求的三分之一。氫氣因其零碳排放的性質，在分布式供暖領域，可作為天然氣

18、的替代品。未來，隨著氫氣輸送能力的進一步提升，以及制氫、儲氫、氫燃料電池、氫鍋爐等成本將進一步下降，到 2030 年，氫燃料供熱成本有望降為 9002000 美元/（戶 年），以熱電聯供的形式對建筑物進行供暖的氫能需求量為 39 萬噸/年。在風光電供應不足時，使用氫作為熱電聯供的能源，這樣既提供熱力又提供電力，與波動的風光電是非常好的配合。二、氫能在應用過程中的安全風險分析氫在 0、1 個大氣壓下是一種無色無味的氣體，密度僅為空氣的1/14，是自然界已知最輕的元素，易泄漏擴散，對金屬材料有劣化作用，易發生氫腐蝕和氫脆。在常溫常壓空氣中的可燃極限為 4%75%（體積分數），可燃范圍寬；爆轟極限為

19、 18.3%59%（體積分數），爆轟速度為14802150m/s，易爆炸。本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年第 2 期7氫氣又是高能燃料，當與空氣或其他氧化劑結合著火時，會釋放出大量的能量。所以，氫的商業應用確實面臨著很大的風險。（一）氫在工業領域應用中主要安全風險分析1、氫能在煉油工業方面應用安全風險煉油過程中主要采用加氫裂化工藝，通過一系列的反應將重質油轉化為輕質油。該過程對反應環境的條件要求非?？量?，存在很高的安全風險，主要有以下幾個方面：反應過程中的安全隱患。加氫裂化工藝中應用了大量的催化劑，同時產生多種類型的生成物。在催化劑進行活化以及參與反應期間，發生爆炸的可能性

20、較大，因此存在嚴重的安全風險。加氫裂化的反應發生后，會產生大量的尾氣，且成分比較復雜。尾氣中殘留的氫氣與其他廢氣混合，具有一定安全隱患，在排出過程中如遇明火會發生爆炸事故。生產設備存在的安全隱患。加氫裂化工藝所用金屬設備非常容易受到復雜環境中的高溫和氫氣影響，進而產生氫脆現象，進而發生安全事故，甚至造成工業生產中斷，同時也對企業員工的人身安全產生了危害。此外，一些生產設備由于長期的高效運轉而存在各種類型的故障，一旦設備帶著故障運行，將會增加生產過程中的安全風險。最后，一些設備和裝置的防火防爆設計不符合要求也會增加安全事故發生的概率。工藝條件控制中的安全隱患。生產過程中，要科學地管理和控制壓力、

21、溫度、進料速度等反應條件，來保障反應的正常進行。一旦壓力超出控制范圍，會對裝置造成破壞性的影響。同時溫度的控制必須科學有效，一旦失控會造成飛溫的狀況，導致嚴重的安全事故發生。此外，加氫進料的速度過快或過慢，都會使反應無法順利進行，最終埋下安全隱患。2、氫能在氨氣生產方面應用安全風險氨氣的生產過程中涉及氫氣主要是合成系統，合成系統主要由氨合成、氨冷凍、壓縮機站和氨罐區等 4 個工序構成，其中氨合成和氨專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期8罐區屬于重大危險源。氨合成屬于特殊工序，其中氨合成塔的工作溫度為 498，壓力為 12.5MPa，一級氨分離器和液氨儲罐的最低溫度分別為

22、 32和 36，而氫氣又是易燃易爆氣體。故合成系統具有高溫、高壓、低冷、易燃、易爆和有毒等特點，存在火災、爆炸、中毒、窒息、燙傷和凍傷等事故危險。3、氫能在甲醇生產方面應用安全風險甲醇生產過程中氫氣作為主要反應物，其安全風險主要分布在三個區域：生產裝置區、甲醇罐區和液氧罐區，這些區域也是重大危險源。甲醇生產工藝過程復雜，化學反應劇烈，氫氣也是易燃易爆氣體，存在火災、爆炸等安全風險，極易發生重特大安全生產事故，并產生連鎖反應。例如，氫氣在甲醇生產過程中，在有限空間內聚積至爆炸極限濃度時，遇明火即可發生爆炸。（二）氫在交通運輸領域應用中主要安全風險分析氫能在交通運輸領域應用中的安全風險主要是在儲運

23、階段，尤其是儲氫瓶等儲氫設施的安全風險。儲氫設備內膽銹蝕和氫脆、疲勞、氫滲等問題將導致整體塑性降低，裂縫擴大速率加快，甚至會嚴重影響儲氫設備的服役壽命并導致漏水事件。1、儲氫過程中的安全風險儲氫過程中的安全風險主要包括：氫脆（又稱氫損傷，是指氫在存儲物內聚合成氫分子，形成應力集中并超過存儲物強度極限，造成存儲物材料力學性能下降、開裂或損傷）和內膽腐蝕，特別是當氫氣含有腐蝕性雜質時，安全風險加劇。氫脆一旦發生，易造成存儲物（尤其是鋼瓶）的力學性能降低而泄漏氫氣，極易引發起火爆炸事故。疲勞，是指存儲物在重復裝氫過程中導致壽命下降的現象，存儲物內膽的抗疲勞能力降低時，極易導致氫氣泄露。氫氣剝離，氫氣

24、存儲的壓力在 35MPa 至 70MPa 之間，在這種高壓條件下，反復重裝過程中將引發升溫和內膽中氫氣滲透問題，對內膽材料的樹脂黏合劑產生影響，從而引發樹脂黏合劑出現剝離，最終引起儲氫物儲氫能力的下降和安全性能的降低。本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年第 2 期9在裝卸過程中，如果儲氫罐多次重復使用，會形成細小裂紋或磕碰摩擦，非常容易發生爆炸。此外，在氫氣多次裝卸過程中，含雜質較高的氫氣會滯留在儲氫罐中，如果不及時檢查罐內余氣情況，多次反復裝卸后儲氫罐中的氫氣純度會降低，形成易燃混合氣體。氫氣的液化存儲也具有一定的安全風險。氫氣在零下 253的臨界溫度下進行液化儲存，一旦儲氫

25、瓶保溫層遭到破壞使得內部環境溫度升高，會導致瓶內的氫氣快速從液態變為氣態，瞬間在內部形成巨大的負壓，從而發生爆炸。2、運氫過程中的安全風險一是氫氣輸運管路的防雷、防靜電等設備一旦保護失靈，會因為雷電及靜電的聚集使管路及結構發生損壞，而造成起火爆炸事故；二是管路由于銹蝕、意外碰撞、熱脹冷縮、振動疲勞等因素而遭到破壞時，就會產生大量氫氣向體外滲透問題，一旦管路的法蘭、閥門、焊縫等漏氣或封閉墊圈破裂而引起漏氣，則泄露的氫氣遇到火源就會引起自燃或爆炸；三是輸氫管道在抽送或壓縮氫氣時，極易發生由動火、檢修而引起氫氣與氧氣或其它助燃氣體混合，當混合氣體達到一定的濃度限值時，遇明火會產生爆炸事故；四是外部的

26、明火作業易引火進入管路內部，包括在管路周圍的明火作業，或者與管路相連接的焊接用具因為回火而引入管路內，管路若過于接近熱源，則易引發管內氣體過熱而造成的起火爆炸；五是當含有水或其它雜質的廢氣在管路內流淌時，一旦超過規定的流量就會因摩擦或碰撞形成靜電堆積而放電。（三）氫在儲能領域應用中主要安全風險分析氫能在儲能領域的主要風險因素來自于加氫站日常運營。如：一是在高壓作用下，儲氫設備或局部零部件因質量缺陷可能無法滿足使用要求而發生故障引發氫氣泄漏事故。二是在高壓條件下，由于氫氣能滲入各種金屬設備的碳素中而引起各種金屬管線和儲運裝備的氫脆破損，也會使儲運裝置和輸送管線的塑性和硬度急劇下降，致使機械設備受

27、損，引起泄露事件，而且專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期10氫脆只能預防而不能根治。三是因加氫設備需要高壓運行，氫氣泄漏時會在金屬管道或焊縫處高速噴射而出進而形成靜電，而靜電荷的形成方式與其噴射時的速度也具有直接同比關系，當靜電荷超過規定值時可能會造成起火或爆裂事故的發生。四是儲氫罐以及輸氣管道的出口處容易產生靜電積聚而放電，從而形成了氫氣著火爆炸事件的主要引火源。所以，氫氣的泄漏及靜電的產生是加氫站重要風險點。三、氫能應用風險的主要解決方案（一）氫在工業領域應用風險的主要解決方案1、在煉油工業方面應用風險主要解決方案加氫設備的選材和防腐處理措施。針對設備的氫脆等問題

28、，必須引起高度的重視。首先，要提高設備的選購標準，尤其是加氫裂化裝置的選擇，必須符合強度的要求，同時具備一定的防腐能力，保障設備的使用壽命和運行安全。其次，可以從設備的操作方面來避免設備發生氫脆，主要是在生產停工的階段，對設備進行緩慢降溫，可以有效減少設備的安全隱患。此外，針對設備的腐蝕現象，可以通過對壓力和溫度的合理控制來降低硫化氫濃度，減輕硫化氫對設備的腐蝕，并采用不銹鋼等材質避免高溫對設備產生影響。預防加氫裂化裝置事故的處理措施。為了避免加氫裂化裝置安全事故的發生，需要在生產的多個環節中采取預防措施。首先，要保證加氫裂化裝置運行的參數科學合理，只有合適的參數設置才能夠確保裝置在運行過程中

29、發揮出實際的功能。其次，為了防止飛溫狀況的出現，需要對裝置的溫度數據進行合理設置，避免反應器中的各床層溫度超出預設的范圍，一旦溫度過高，應及時啟用泄壓裝置，避免爆炸等事故的產生。此外，對于出現反應中斷，需要對中斷的根本原因進行明確，制定有效的安全處理措施，并合理實施，以確保整個生產的最終產品質量符合相關要求。2、在氨氣生產方面應用風險主要解決方案氨氣的制備裝置主要建設在避ERR 能研微訊 微信公眾號：Energy-report 歡迎申請加入 ERR 能研微訊開發的能源研究微信群，請提供單位姓名（或學校姓名），申請添加智庫掌門人（下面二維碼）微信，智庫掌門人會進行進群審核，已在能源研究群的人員請

30、勿申請；群組禁止不通過智庫掌門人拉人進群。ERR 能研微訊聚焦世界能源行業熱點資訊，發布最新能源研究報告，提供能源行業咨詢。本訂閱號原創內容包含能源行業最新動態、趨勢、深度調查、科技發現等內容，同時為讀者帶來國內外高端能源報告主要內容的提煉、摘要、翻譯、編輯和綜述，內容版權遵循 Creative Commons 協議。知識星球知識星球 提供能源行業最新資訊、政策、前沿分析、報告（日均更新 15 條+，十年 plus 能源行業分析師主理）提供能源投資研究報告（日均更新 812 篇，覆蓋數十家券商研究所）二維碼矩陣二維碼矩陣 資報告號：ERR 能研微訊 訂閱號二維碼（左）丨行業咨詢、情報、專家合作

31、：ERR 能研君（右)視頻、圖表號、研究成果：能研智庫 訂閱號二維碼（左）丨 ERR 能研微訊頭條號、西瓜視頻（右)能研智庫視頻號（左）丨能研智庫抖音號（右)本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年第 2 期11免火源且通風條件良好之處，與其他生產設備保持一定的安全間距。氨氣儲罐上安裝有溫度計、液位計、報警儀等監控監測設備，周邊區域安裝防護圍欄、危險化學品職業危害告知牌、重大危險源警示牌等安全警示標識。廠區設置氣體監測儀、監控攝像設施、風向標、防護圍堰、防靜電設施、洗眼淋浴器、消防和氣防設施（包括消防栓、消防炮、滅火器、氧氣呼吸器）等。3、在甲醇生產方面應用風險主要解決方案氫氣在甲

32、醇生產方面涉及的安全風險主要是火災、泄露、爆炸三點。針對這三點，主要的解決方案是：火災防治方法：在系統投料開車過程中，對高壓裝置以及高壓管路中的接頭法蘭進行熱緊，以防止由“小漏變大漏”、“大漏”因緊固不住而造成的火災事故。在整個生產裝置區內配備了可燃氣體檢測器和火災報警儀，在作業崗位上還安置了便攜式氣體檢測器；在整個生產裝置區內設有消防水控制系統并配備消防器材，包括消防栓、消防槍、干粉滅火劑和泡沫滅火器等。氣體泄漏防治方法：汽化爐工作后嚴格規范地進行熱緊處理；甲醇的裝置關鍵設備主要是高溫與高壓兩種，其設備的選擇禁止選用等級低的材質代替等級高的材質；在生產裝置區內，安裝對應氣體的檢測儀器，防止出

33、現泄漏。爆炸防治方法：在甲醇生產設備所在區內安裝防爆裝置；在涉及易燃介質的工業生產設備和管線上設有法蘭跨接線，在電氣設備上安裝接地線，以及采用其它的防靜電和抗弱電等措施；在甲醇生產區設置防雷及接地設備，如在煙囪及高塔上裝載避雷針，生產設備和各類建筑物上設置接地網，可預防由于雷擊而產生的爆炸事故；為保證工作現場通氣良好以避免氫氣集聚，在密閉廠房內均設有防爆風機；受限空間內動火作業時，必須按規定進行通風換氣，分析檢測，確保氫氣不在爆炸濃度范圍之內。（二）氫在交通運輸領域應用風險的主要解決方案1、在儲氫方面應用風險主要解決方案專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期12型儲氫瓶的

34、開發是提升儲氫效率及安全的重要手段。目前，在國內應用較多的是III型儲氫瓶（鋁內膽纖維纏繞瓶），在國外應用較多的是型儲氫瓶。型瓶優勢更明顯：一是從技術上來講，其采用非金屬內膽，具有優異的抗氫脆腐蝕能力，相對金屬內膽的 III 型瓶更具安全優勢；在通過相同外徑、容積和壓力（70MPa）條件下，型儲氫瓶儲氫密度可以達到 5.5，高于 III 型瓶的 3.9；成品重量為 48KG，比 III 型瓶輕 22.5%；二是從經濟性上來講，型儲氫瓶制造成本只有 III 型瓶的 63.5%，而且其由于內膽為塑料，不易疲勞失效，使用壽命較長，進一步降低了消費成本。車載儲氫系統的發展趨勢為安全、高儲氫密度、輕量化

35、、低成本、長壽命，因此 III 型瓶向型瓶轉變是符合未來氫能產業發展要求的，型瓶也將會成為氫燃料電池乘用車的首選儲能裝備。2、在運氫方面應用風險主要解決方案高壓運氫的標準體系上來看，目前各國均出臺了相關設計規定。如美國已出臺了 DOT-3AA/3AAX 壓縮氣體運輸標準，規定長管拖車在運輸氫氣時期安全系數應達到 2.48；此外，美國還制定了 E-8009 標準，詳細規定了儲氫材料組成、可耐壓極值等。我國也制定了相關標準規范來強化氫氣儲運要求，如 GB/T3634.2-2011 氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫主要針對化學工業、石油煉制、金屬冶煉等方面的管道輸送氫氣，提出了系列要求。高壓運氫雖

36、然存在一定安全風險，但嚴格按照相關標準規定運氫則能大大降低風險。在液氫運輸方面，運氫裝置安裝卸壓閥，可進一步調節內部氫氣壓力，在遠離明火的條件下無危險。雖然液氫運輸過程中不能完全的隔熱，儲氫設備內的液氫會發生蒸發促使內部氣壓增大，但通過卸壓閥的調節可逐步降低氣壓。同時，當氫氣從儲氫裝置排出后，在空氣中將迅速擴散，在遠離明火的條件下同樣無危險。此外，為了防止氫脆發生，在實際應用過程中通常會選用鋁制復合材料作為輸氫管道的材料，而不本期主題：氫能的安全應用研究安全產業研究2022 年第 2 期13選高強度鋼，如錳鋼、鎳鋼等。儲氫瓶若以高強度鋼為材質，則在長期高壓儲氫條件下，鋼的強度在長期受氫氣分子入

37、侵后變低。但鋁材質受此類影響較小，可降低氫脆現象。（三）氫在儲能領域應用風險的主要解決方案氫在儲能領域的安全風險主要來源于加氫站。據調查結果顯示，加氫站的主要風險點在于氫氣加注機和壓縮機會發生氫氣泄漏，將直接影響加氫機和站內控制室的安全運行。為降低氫氣泄露帶來的風險隱患，加氫站在實際運行過程中，需要在壓縮機上安裝泄漏檢測和自動關閉系統、氫氣傳感器，以及在加氫站不同位置安裝手動關閉系統。同時，加氫站保持適當的安全距離也是風險防控的重要手段之一。不同國家對于安全距離有著不同的要求，如表 3 所示。表 3 國內外規范內加氫站的安全距離對比類別控制要求中國美國德國日本英國站內距離限制距離站內明火121

38、4*121585布置距離氫設備之間315*0.51氫與非氫設備距離482保護距離設備與道路25338與廠房/倉庫5150(2h*)5站外距離與站外建筑12502(2h)與站外明火204034.68注：*明火距離按站內的燃氣（油）熱水爐、燃氣廚房進行取值；*由于國外引入風險評估，部分 數據未作強制規定，按評估結果確定；*美國規范要求對象的建構筑物耐火時間不低于 2h。四、促進氫能安全應用對策建議（一）堅持安全優先的基本原則統籌氫能應用發展和安全，將安全作為氫能應用領域的重要基石和要求，構建氫能各應用領域的安全管理制度，建立氫能在工業、交通運輸、儲能、發電、供暖等應用領域的重大安全風險的預防和管控

39、機制，提升氫能應用的安全管理水專業就是實力 精準就是品牌安全產業研究2022 年第 2 期14平。（二）加強全鏈條安全監管完善氫能全鏈條的安全監管制度和標準體系，落實氫能安全應用的企業主體責任和部門監管責任；建立健全氫能在各領域安全應用標準規范，強化安全監管效能。加強氫能應用領域突發事故的應急處置能力建設，制定切實可行的處置預案和操作規程，提升氫能在各領域應用中的安全風險防范能力和本質安全水平。（三）強化氫能安全應用相關技術創新推動氫能應用核心技術和安全防范技術的協同發展，加強儲氫材料及技術、氫氣泄漏檢測監測預警產品及技術、特種設備的檢測技術等的研發。強化大數據、互聯網、人工智能等新一代信息技

40、術在氫能全產業鏈的應用，為氫能各應用環節易出現的疲勞、泄漏、火災、爆炸等風險隱患提供先進的解決方案，提升氫能應用領域事故防范預警及應急處置能力。（四）深入開展宣傳引導積極開展氫能安全應用的宣傳教育工作，強化氫能使用企業的培訓力度，推動氫能安全風險防范技術及設施的高效利用，全方位提升氫能安全應用意識。加強社會層面的氫能科普教育，推進全社會對氫能的認知水平，為氫能的安全應用打下堅實基礎。（作者：黃玉垚）國際觀察15安全產業研究2022 年第 2 期隨著能源轉型和氣候變化的壓力日益增大，特別是新冠疫情和地區沖突導致國際能源供應鏈不穩定性持續增強的背景下，世界各國都在加速探索低碳多元的能源供給模式。氫

41、能作為清潔高效、應用廣泛的能源之一，成為世界主要國家關注的熱點。據國際氫能委員會預測，到 2050 年氫能占全球能源消費的比重將提高到 18%，氫經濟的市場規模將達到 2.5 萬億美元。為此，許多國家紛紛制定氫能發展戰略或路線圖，并通過技術創新、基礎建設和示范應用積累了較強的技術儲備，逐步構建氫能產業鏈，推動氫能大規模應用，試圖在國際氫能領域競爭中占據優勢。我國作為世界上最大的制氫國，在主要技術儲備和生產工藝方面具有一定基礎，但產業發展路徑尚不清晰，產業鏈關鍵環節亟需打通，規?；瘧泌厔萆形葱纬?。因此，對美國、日本、德國氫能發展的特點和現狀進行分析，以期為發展我國氫能產業提供參考。一、美國氫能

42、產業發展戰略與特點（一）將氫能納入國家能源發展戰略美國是全球最早將氫能納入能源戰略的國家。早在 1970 年，美國就提出了“氫經濟”概念。從 20世紀 90 年代開始，美國政府的氫能政策從技術研發到推廣應用，逐步深入到產業發展，并在應對氣候變化的目標下不斷提升氫能的戰略地位。2002 年，美國發布國家氫能發展路線圖，標志著美國氫能產業從遠景構想轉入行動階段，此后美國陸續出臺氫能技術研究與開發行動計劃氫立場計劃氫與燃料項目計劃等文件。2003 年，以美國為首成立了氫能與燃料電池國際伙伴關系，并建立全球“氫安國際觀察美國和日本氫能產業發展特點與啟示專業就是實力 精準就是品牌16安全產業研究2022

43、 年第 2 期全委員會”，設立氫安全知識工具平臺，意圖引領全球氫產業發展。自 2004 年以來，美國能源部平均每年投資氫能產業項目超過 1.2 億美元，通過一系列項目布局和持續投資，奠定了氫能產業關鍵技術的全球優勢地位。2019 年，美國燃料電池和氫能協會（FCHEA）發布美國氫經濟路線圖，提出美國能源部計劃2020年2022年在乘用車、分布式電源、家用熱電聯產等多個領域實現氫能的規?；瘧?，并繼續保持氫能領域技術優勢地位；到2050 年，氫能產業將累計提供 340萬個就業機會，并滿足美國 14%對能源需求，加強美國經濟在全球的領導地位。2020 年 11 月，美國能源部發布最新版氫能計劃發展

44、規劃，提出到 2030 年及更長時期的氫能總體戰略。2021 年 2 月，美國重新加入巴黎氣候協議，進一步推動包括氫能在內的技術研發和規?；瘧?。2022 年，美國能源部發布實現清潔能源穩健轉型的能源供應鏈戰略，對包括氫能在內的重點領域供應鏈風險進行分析并提出應對策略。持續的政策文件出臺凸顯了美國對于氫能發展的高度重視。（二）力求實現全產業鏈的技術領先美國認為清潔能源技術為美國制造業在未來全球低碳經濟中保持領導地位提供了機會，而清潔氫氣將成為清潔能源經濟的核心，促進美國國內就業，并使美國成為該領域產業的全球領導者。因其開展氫能技術研發的時間較長，研發重點已覆蓋了從制氫到用氫的各環節。美國能源部

45、 2013 年發布燃料電池技術辦公室未來數年技術研究、開發與示范行動計劃，推動美國氫能進入技術開發和示范研究階段；2020 年發布氫能計劃發展規劃，提出對可再生能源、電解槽制氫技術、核能等綠色清潔制氫技術，儲氫載體及儲氫設施，高性能氫燃料電池等領域開展研發。此外，基于研發的深入，美國還大力開展氫能技術、設備、材料等標準的研究制定，旨在通過對氫能產業全流程的質量控制，加速推動氫能技術的產業化進程。全產業鏈的技術研發及掌控核心技術的路徑不僅推動美國國際觀察17安全產業研究2022 年第 2 期國內能源體系轉型，還為其在全球氫能經濟發展中占據領先地位奠定基礎。（三）注重氫能應用的經濟性指標經濟性指標

46、是加速氫能技術產業化進程和商業化應用的關鍵因素之一。為了在全球范圍內率先推出氫能技術的市場應用，美國制定了綜合性的評估指標，把經濟指標和技術指標結合起來，提高氫能應用的可行性。隨著全球氣候壓力增大，以及在新能源領域的競爭加劇，美國推動氫能研發應用和產業化步伐明顯加快。2021 年 6 月，美國能源部啟動“加快建設清潔能源地球”計劃，第一個行動就是“氫氣行動”，目標是十年內將清潔氫氣的成本降低 80%，達每公斤 1 美元，以實現美國 2050 年凈零碳排放的目標。2021 年美國參議院通過 5500 億美元的基礎設施投資和就業法案，其中有 95 億美元用于支持氫能領域發展，促進氫能產業的“可及性

47、”。2022 年 3 月，美國能源部宣布投入 2800 萬美元，用于開發利用城市固廢、殘留煤炭廢物、廢塑料和生物質原料生產低成本清潔氫氣的技術。這反映出美國對加速提升氫能經濟性的急迫性。二、日本氫能產業發展戰略與特點（一）以建設多元化應用的“氫能社會”為目標日本是全球最早推動氫能全面應用的國家之一。20 世紀 70 年代，日本成立“氫能源協會”，開始了氫燃料電池技術開發。依托國內汽車產業的雄厚基礎，氫燃料汽車成為日本氫能產業鏈下游應用最早推廣的重要領域。2014 年，日本在能源基本計劃中提出建設“氫能社會”的愿景，強調要擴大氫氣來源和拓寬應用場景。2017 年發布的氫能基本戰略等相關文件，規劃

48、了實現氫能社會戰略的技術路線，將氫能的應用領域推廣到交通、家庭以及工業原料等，大力推動氫能產業下游的多場景利用，目標是到 2030 年氫氣達到 30 萬噸的年商業化供應能力、用氫成本達到 3 美元/千克、燃料電池車達 80 萬輛、建設加氫站 900 座，以及家用熱電聯產的燃料電池用戶數達 530 萬戶專業就是實力 精準就是品牌18安全產業研究2022 年第 2 期等。2019 年 3 月，為加速推動氫能利用，日本政府發布了氫能利用進度表，明確提出到 2025 年氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平，隨后又發布第三次修改的氫能及燃料電池戰略發展路線圖，提出了到 2025 年全面普及氫能交通，

49、實現氫能發電商業化的目標。2022 年 3 月，日本新能源產業技術綜合開發機構發布了燃料電池重型交通技術路線圖，提出到2030 年，日本新增的 8 噸以下商用車中，燃料電池重型交通滲透率要達到 20%30%。這一系列密集出臺的政策包含了從氫能應用的目標、重大項目到具體行動計劃，體現了日本對氫能發展的高度重視和全面建設氫能社會的決心。（二）將氫能作為提高能源自主能力的重點日本本土資源較為匱乏，特別是對進口能源依賴度較高，因此，尋找替代的可再生能源、提升能源自給率就成為日本政府長期關注的戰略重點。2002 年，日本政府提出能源安全（Energy Security）、經濟發展（Economic Gr

50、owth）和環境保 護（Environment Protection）的綜合政策（簡稱 3E 政策），并持續致力于降低對石油等進口能源的依賴。2011 年福島核事故之后，日本核能發展遭受影響，能源發展重點也有較大調整，清潔高效的氫能成為日本政府的重要戰略選擇。在其2013年發布的 日本再復興戰略中，明確將發展氫能定為基本國策。2014 年，日本政府發布第四期能源基本計劃，確定了“3E+S”的基本方針，將安全性（Safety）確定為能源政策的前提，提倡發展多種能源互補的能源供需系統，并將氫能源定位為與電力和熱能并列的核心二次能源。2016 年，日本相繼公布能源中期和長期戰略方案，其中能源革新戰略

51、將“構建新型能源供給系統”列為三大改革主題之一，能源環境技術創新戰略則確定了到 2050 年將重點推進的五大能源技術創新領域。2017 年發布的氫能基本戰略確定了到 2050年實現氫能社會的目標愿景和到2030 年實現氫能發電的行動計劃。2018 年 7 月，日本發布第五期能源基本計劃，提出了面向 2030 年國際觀察19安全產業研究2022 年第 2 期及 2050 年的能源中長期發展戰略，再次強調降低對化石能源的依賴，并提出建立以氫能為基礎的二次能源結構，構建融合人工智能等技術的多維、多元能源供需體系。（三）通過布局國際知識產權提升話語權日本政府堅持“技術強國”理念，對氫能全產業鏈研發給予

52、大力支持，提供資助的部門主要包括日本內閣、日本環境省，日本經濟產業省等。2016 年，日本出臺能源環境技術創新戰略，強化政府引導下的研發體制，提出針對 2050 年構建新型能源體系目標的 5 大重點技術創新領域。2019 年，又在氫能及燃料電池戰略發展路線圖中列出了重點發展的三大技術領域，包括燃料電池技術、氫供應鏈和電解技術。同年，日本在氫能和燃料電池領域研發投入達 2.97 億美元，成為國際能源署成員國在該領域研發投入最多的國家。目前，日本在氫能和燃料電池技術方面擁有的專利數量居世界首位。為了對其專利技術在全球范圍內進行有效保護，除本國外，其分布式能源技術還在中國、美國以及歐洲專利局等進行了

53、專利布局。與此同時，日本政府還大力支持氫能應用項目，對商用、車用、家用及工業用燃料電池及基礎設施給予全面補貼，催化了氫能技術在產業應用中的提升?；趪鴥瓤焖侔l展的氫能應用基礎，日本將研發重點聚焦高端技術，同時通過主導和參與制定國際標準、申請國際技術專利、組建國際氫能技術合作聯盟等方式爭取對產業鏈上游技術的控制，以在未來國際清潔能源競爭中提升話語權。三、對我國的啟示（一）完善產業發展政策體系2020 年起，國家統計局將氫能納入能源統計，標志著氫能成為我國未來能源系統的重要組成部分。2022 年 3 月接連發布的氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）2022 年能源工作指導意見兩個文件，

54、明確了我國氫能產業的定位和中長期目標，產業總體發展導向已明晰。但總體看來，我國氫能產業發展政策尚處在總體規劃階段，具體發展路線和支持政策還有待完善，全國各地出臺的氫能發展規劃專業就是實力 精準就是品牌20安全產業研究2022 年第 2 期還需統籌，在全球加速氫經濟布局，特別是我國氫能技術尚處在發展初期，靠市場機制無法快速建立完整的產業鏈條的背景下，需加強跟蹤國際形勢和梳理我國氫能產業亟待解決的問題，掌握氫能發展進程，分析發達國家戰略思路和發展經驗，研究制定符合我國需要的氫能科技創新和推廣應用方案，統籌產業布局，優化發展路徑，建立利于產業生態形成的政策支撐體系。（二）加強科技創新引領科技的創新突

55、破是推動氫能產業持續發展的動力。氫能技術復雜多樣，涉及制氫儲氫運氫用氫加氫設施等多個環節，需要在供應鏈、產業鏈梳理的基礎上，分析氫能領域關鍵技術的分布和研發趨勢，進行系統布局。美國和日本技術研發的重點雖不完全相同，但都力求在關鍵技術上取得領先優勢。從國際氣候和能源轉型趨勢來看，研究清潔經濟的“綠氫”制取技術是氫能產業發展的前提，安全可靠的儲氫、運氫材料是氫能推廣的基礎，便利高效的氫能應用技術和關鍵設備是氫能大規模推廣的關鍵，基于人工智能等技術的多種能源融合互補是氫能發展的趨勢。為此，需要集中跨學科的產學研用各方力量，促進從材料等基礎研究、關鍵技術攻關、應用示范、產業化轉化到跨領域融合的技術能力

56、提升，形成具有自主知識產權的核心技術，提高相關設備和零部件的國產化水平，引領和保障我國氫能產業鏈穩定發展。（三）加快基礎設施建設氫能技術的應用和普及需要大規模的基礎設施建設。隨著氫能技術實現突破，美國和日本都加大了加氫站和氫氣管線等基礎設施建設，并通過設立建設補助金等方式給予持續全面的補貼。我國氫能產業整體處于起步階段，為科學規劃相關基礎建設提供了有利條件。一是根據我國氫能產、運、用的區域分布特點和需求統籌安排，因地制宜推進相關基礎設施建設，推動城市群和都市圈之間基礎設施網絡的協同性。二是以產業發展為依托，充分調動社會資源參與加氫站等設施建設，實現建設與應用的雙向促進。三是提前部署多種能源互補

57、的國際觀察21安全產業研究2022 年第 2 期基礎設施，提升制氫儲氫運氫基礎設施和其他能源類型設施、遠距離輸電設施、通信設施，以及應用端基礎設施等的關聯性，為多能互補能源系統的應用提供條件，避免未來重復建設造成浪費。（四）拓展氫能多元應用場景根據世界能源理事會 2019 年發布的氫能工業催化劑（加速世界經濟在 2030 年前實現低碳目標）報告，氫能未來應用主要包括四種場景，即長期儲能、從藍氫到綠氫、大規模應用、燃料電池交通工具。從美國和日本氫能戰略布局看，氫燃料電池在交通運輸中的應用是發展的重點，與此同時，氫能發電、儲能、工業生產和住宅應用的推廣示范也在加速。目前我國氫能應用場景還比較單一，

58、主要作為化工產品的生產原料，距離大規模應用還有較大距離。結合國際經驗，需先行制定示范工程計劃，支持在燃料電池、交通運輸、家庭供熱、傳統煉鋼等工業領域開展氫能試點應用，探索市場機制調節下的商業模式。此外，依托氫能的儲能特性，還可探索通過消耗不能并網的可再生能源制氫模式，實現多種可再生能源綜合利用，推動“碳達峰、碳中和”目標的實現。（五）加強國際交流合作氫能不僅在本國能源轉型和氣候目標達成中具有重要意義，同時也是未來全球能源市場競爭的熱點領域。加強國際交流合作，一是跟蹤全球氫能科技和產業發展最新動態，在氫能技術研發、成果轉化等方面開展國際合作，借助國際交流拓展我國優勢領域的國際影響力。二是借鑒國外

59、氫能推廣應用的經驗，如日本氫能社會、美國混合能源系統等建設的模式和效果，積極開拓適合我國國情的氫能市場。三是加快知識產權國際化布局，目前我國氫能領域專利大多只在國內申請了保護，需要加強知識產權保護的全球化思維，注重技術積累以及維權，提升我國氫能產業在未來國際市場中競爭力。（作者：黃鑫）專業就是實力 精準就是品牌22安全產業研究2022 年第 2 期氫能是重要的清潔能源之一，在助力我國實現碳排放目標的過程中有潛力發揮重大作用。林德集團（Linde）作為三家世界工業氣體寡頭之首，2019 年占全球工業氣體市場規模的 35%，其次為法國液化空氣集團和美國的空氣化工產品有限公司（簡稱空氣產品）。三家工

60、業氣體公司均具備成熟的氫氣制取和儲運能力，技術先進、產業化能力突出，在氫能產業鏈的上游和中游位置穩固。2019 年 3 月，林德集團與美洲最大工業氣體公司普萊克斯的 900 億美元對等合并成功完成，自此林德集團成為全球最大工業氣體公司。本文通過對林德集團發展情況、管理模式和戰略布局等方面進行研究，希望能為我國在發展氫能產業的同時提升氫能安全水平提供借鑒。一、發展現狀（一）發展歷程林德集團建立于 1879 年，由卡爾 馮 林德帶領 5 位合伙人在德國威斯巴登創建，至今已有 140余年歷史。1907 年，卡爾 林德前往美國成立了林德空氣產品公司，在美國大獲成功。1917 年，因第一次世界大戰，該美

61、國子公司被征用，成為了聯合碳化物公司的一部分，直至 1992 年被分拆為普萊克斯（PRAXAIR）并上市。其后，普萊克斯通過多項重大收購，成為了國際工業氣體企業龍頭之一。1999 年，Linde AG 重新獲得了使用 Linde 品牌在美國開展業務的權利，并在2006 年成立了林德集團。期間，集團進行了多項收購活動，進入了工業氣體行業的各個領域：在 1995年以普萊克斯身份收購了 Liquid Carbonic，將公司引入了二氧化碳市場，并擴大了其在南美、波蘭和企業研究林德集團：國際氫能龍頭企業企業研究23安全產業研究2022 年第 2 期泰國的業務；2000 年林德收購了瑞典氣體公司 AGA

62、，擴大了公司在北歐、南美洲和中美洲的業務；2004年收購了液化空氣集團的德國業務；2006 年收購了英國布林氏氧氣公 司（BOC Group plc）；2012 年收購了總部位于美國的 Lincare 公司；2013 年收購了美國 NuCO2 公司，該企業是美國領先的飲料碳酸化解決方案供應商；2016 年收購了 Yara International ASA（Yara）的歐洲二氧化碳業務；2018 年普萊克斯與林德平等合并，成為現在的國際工業氣體巨頭林德集團。（二）發展狀況林德集團是國際上規模最大的工業氣體和工程公司，2021 年銷售額達 1963 億元。截至 2022 年 3 月29 日美股收

63、盤，林德集團總市值已達 1.0544 萬億元，是排名第二的宣偉（SHERWIN-WILLIAMS）的2.45倍。林德集團作為擁有 140 年歷史的老牌工業氣體供應商，其下游市場涵蓋眾多行業，囊括化工和能源、食品和飲料、電子、醫療保健、制造、金屬和采礦等多個領域。林德所生產的工業氣體則應用于各種領域，不論是醫院用氧還是用于電子行業的高純及特種氣體，或是用于清潔能源的氫氣等，林德集團均為國際供應主力。同時，林德還提供最為先進的氣體處理解決方案，用以支持客戶業務發展、提高效率以及適應碳減排要求。表 4 近三年林德集團各區域營業收入情況（億元）年份202120202019營業收入總數1,9631,77

64、81,969其他地區/117136美洲772682767亞太及日本391371407歐洲、中東、非洲地區487421463資料來源：根據網上公開資料整理 2022，3專業就是實力 精準就是品牌24安全產業研究2022 年第 2 期作為世界上占據市場份額最大、營業收入最高的工業氣體公司，林德集團有兩個主要業務領域：天然氣（工業氣體和醫療氣體）和工程。在工業氣體領域，林德集團以一系列知名品牌進行交易，包括 Linde、AGA、BOC、TIG、MOX、Afrox 和 PanGas 等。二、主要經驗（一）以科技創新為核心，推進氫能業務發展林德集團擁有全球獨家離子壓縮機技術。在氫能技術裝備方面，林德集團

65、歷時 4 年，與全球第三大汽車主機廠戴姆勒克萊斯勒公司（Daimler Chrysler AG）合 作 研發了全球首個離子壓縮機（Ionic Compressor）。該技術利用離子液體提供高壓，無需維護且能夠實現長期服役，從而節省 20%的能耗。目前，奧地利最大的公用事業公司維也納能源公司（Wien Energie）公司和德國寶馬汽車公司已將相關技術應用到了天然氣加氣站和氫能供應站上，以供 35 到 70MPa 氫燃料汽車加氫，山東淄博能源加氫站和上海同濟安亭的加氣站均采用了該壓縮機。離子壓縮機的研發成功，意味著林德集團在氫能領域擁有開創性發明。一方面，離子壓縮機維護方便、節能效果好，較高的產

66、品質量在市場中具有較強競爭力，有能力與液壓活塞式氫氣壓縮機、隔膜式氫氣壓縮機等現有壓縮機競爭市場份額；另一方面，林德集團擁有龐大的客戶市場，隨著該類產品借助相關渠道不斷推廣，未來將形成以林德集團為主導的離子壓縮機標準體系，成為集團掌控氫能領域相關產品定價權的關鍵武器。（二）以安全環保為核心價值觀，改善產業發展環境林德集團將安全和環境責任作為集團發展的核心價值觀，制定并遵守健康、安全、環境（Health Safety Environment,HSE）政策，同時也要求合作方遵循 HSE 政策要求，從而努力提升全行業的生產安全及環保水平。林德集團提出了 7條 HSE 安全準則，即：所有事故和傷害都是

67、可以預防的；HSE 是一種直線管理問責制；林德集團對自己和周圍其他人的安全負責；如果無法安全執行，我們的員工和承包商企業研究25安全產業研究2022 年第 2 期有義務停止工作或拒絕執行；必須報告所有 HSE 事件，并從中吸取教訓；對安全的承諾和努力必將取得成果；安全行事是我們的雇傭和供應商合同的一個必要條件。林德集團在 HSE 安全準則的基礎上，提出了“今日零”（Zero Today）的要求，即努力實現當下和每一天的零事故和零傷害。在包含氫能的化學品安全方面，林德集團“責任關懷”項目是相關領域的集中體現。林德集團簽署了國際化學協會理事會(ICCA)責任關懷全球憲章和美國化學理事會(ACC)責

68、任關懷指導原則，以作為國際化工業氣體提供商的一員，推動自身和產業鏈安全發展。其具體承諾包括：發揮林德集團在行業內的帶頭作用；持續提升 HES 管理水平；進一步強化?；饭芾硐到y，提升?；饭芾砟Ｊ?；形成注重安全環保的企業文化；持續研發全生命周期下安全環保性能較強的產品；加強對安全、健康、環保教育和研發投入等。（三）評估認證體系為骨干，保障企業國際化發展作為大型跨國企業，滿足各國家和地區的合規性要求是林德集團保障其競爭優勢的必備要求。為此，林德集團制定了系列方針以保證集團滿足各個國家和地區的法律體系。在理論上，林德集團提出了五點方針：重視我們的客戶并履行我們的公司使命，即讓我們的世界更加高效；設

69、計、生產和交付滿足客戶期望的安全、可靠的產品和服務；通過持續改進的文化推動卓越運營；遵守適用的法律、法規和內部要求；保持有效的管理體系。在實踐上，林德集團從外部認證和內部評估兩方面著手，以保障企業合規性。外部認證方面，林德在世界各地的業務均符合林德全球安全健康環境與安保(SHE&S)管理體系的要求和當地適用的要求。這些符合環境和安全管理體系的行業和國際標準，例如責任關懷、ISO 14001 和 OHSAS 18001/ISO 45001等。SHE&S 管理體系由認可的第三方審核，以確保符合美國和加拿大的 ACC 責任關懷 管理體系技術規范。在內部評估方面，林德的內部評估計劃包括“A”類和“B”

70、類評專業就是實力 精準就是品牌26安全產業研究2022 年第 2 期估以及設施自我評估。A 類評估由公司安全、健康和環境人員或其指定代理人領導，B 類評估由區域業務部門之一的成員領導。A 類和 B類評估都獨立于被審計的設施，并且由 Global SHEQ 跟蹤評估。當地或區域人員還會對相關設施進行自我評估，以幫助設施確定需要改進的領域。涵蓋的主題可能包括過程安全、運輸安全、人員安全、環境、藥物警戒和產品質量。除了促進合規性之外，全球評估計劃旨在將生產安全作為每位林德員工的核心價值加以維護。（四）多方布局，厚積薄發進入國內氫能市場林德集團早在 2007 年即開始涉水我國氫能市場，并進行了多點布局

71、，但因政策環境和市場需求的不成熟一直未能大規模開展加氫站建設。2007 年 11 月，林德集團與殼牌、舜華新能源、同濟大學合作建成了安亭加氫站，該站點作為上海世博會氫能示范項目，也是上海第一座加氫站。2017 年 7 月，林德集團聯合上海舜華新能源系統有限公司、上海鑒鑫投資有限公司、上海士碼新能源汽車科技有限公司和上海驛動汽車服務有限公司，成立了上海驛藍能源科技有限公司，其中林德集團出資 10%，該公司后建成了上?；^加氫站，并由林德集團提供基礎設備和氫氣管道運輸服務。2018 年 1 月，林德集團與長城汽車合作引入了中國第一套液氫泵系統，并在同年 10 月引薦長城入股德國加氫站運營商 H2

72、M。2018年 11 月，林德集團與中電國際簽署“綠氫”戰略合作意向書，并于2020 年 7 月與中電國際子公司北京綠色氫技術發展有限公司簽署諒解備忘錄，合作為 2022 年北京張家口冬奧會提供“綠氫”交通解決方案。2019 年 11 月，林德集團與與寶武集團新建全資子公司寶武清潔能源有限公司簽署液氫領域戰略合作協議；2020 年 7 月，林德集團成為寶武吳淞氫能產業園首批入駐企業。2020 年，林德集團分別與中海油、淄博市能源集團開展技術合作。2021 年，林德集團與與我國制冷空調行業知名企業冰山集團合作成立了林德加氫站設備（大連）有限公司，其中林德集團股本占比 66%，企業研究27安全產業

73、研究2022 年第 2 期該公司已于 2021 年 3 月投產，并于同年 9 月實現了第一臺氫離子壓縮機下線。三、對我國企業布局氫能領域的啟示（一）科技創新是企業保持核心競爭力的關鍵新技術、新裝備將帶來新的生產方式和服務理念，在氫能應用等新興領域有望發揮產業帶頭作用，龍頭企業的自行研發成果還會進一步擴大相關效應。在氫能領域，林德集團除擁有國際上最為成熟先進的氫能生產、儲運、加注成套解決方案外，還自行研制了全球獨家離子壓縮機技術。新一代氫能設備與林德集團龐大營銷網絡的結合，將為氫能領域帶來由林德集團主導的新技術裝備標準，從而為林德集團在氫能領域站穩腳跟提供堅實基礎。為此應加快推動氫能領域技術研發

74、，通過研發替代性強、產業化效果好的新技術、新裝備，提升我國在氫能領域的標準話語權。（二）安全是氫能行業的立足之本氫氣屬于?；贩懂?，其易燃易爆，大規模制造、輸運氫氣往往面臨爆炸風險。正確化解氫氣風險有利于發揮氫能的能源屬性，借鑒林德集團先例，應從安全生產、管理規范、企業文化等角度入手，齊頭并進提升氫能安全利用效能。在安全生產方面，應嚴守 GB50516加氫站技術規范等國家對氫氣生產、儲存、運輸的有關規范，發揮企業在安全生產中的主體作用，保障氫能生產安全水平；在管理規范方面，應堅決落實企業安全管理責任體系，進一步提升安全管理能力，依據實際情況選用、開發適合氫能安全生產工作的現代化管理模式，利用數

75、字化、智能化手段實現氫能全生命周期安全管理；在企業文化上，應建立安全生產和員工職業健康為第一位的管理理念，龍頭企業應借鑒林德集團經驗，以身作則嚴控供應商安全生產要求，維護氫能行業整體的安全管理氛圍，并通過帶頭進行氫能安全技術裝備研發提升行業本質安全水平。（三）提前布局是企業邁入氫能產業的有利條件氫能產業具有法律法規環境仍專業就是實力 精準就是品牌28安全產業研究2022 年第 2 期在調整、市場份額尚未劃分、發展前景未知的多種特點。企業對氫能產業的提前布局，需要考慮未來產業政策調整前景、競爭者相對實力、未來預期市場規模等多個因素。其一，在當前碳中和、碳減排成為工業發展重要話題的情況下，如何通過

76、技術和管理手段，實現氫能生產、儲運等全生命周期內活動的相關工藝、設備的零碳排放，將成為企業推廣擴大氫能生產及后續成套服務的關鍵因素。其二，隨著氫能的逐漸普及，氫的能源屬性逐漸受到重視，通過技術手段在提升氫氣儲運能力的同時提升安全性，成為推動氫能管理政策放寬的必要前提，也是企業在氫能領域參與建立準入門檻的一大契機。其三，找準未來市場定位，能夠幫助企業少走彎路，并快速明確合作伙伴。企業依據自身體量、研發實力和銷售渠道的不同，可以形成龍頭企業、細分領域專業供應商、地區主要合作伙伴等多種定位，但占據相應領域市場份額、搶占產業鏈的關鍵位置則是共通目的。（作者：程明睿）數據之窗29安全產業研究2022 年

77、第 2 期數據之窗2015-2020年我國氫氣產量及增長情況（單位：萬噸，%）2016-2021年中國燃料電池汽車產量及銷量（單位：輛）數據來源：中國煤炭工業協會、中商產業研究院 2022，4數據來源：中國汽車工業協會、智研咨詢 2022，4專業就是實力 精準就是品牌30安全產業研究2022 年第 2 期2017-2021 年中國加氫站數量及增速（單價：座，%）2018-2023年中國氫燃料電池產業市場規模預測（單位：億元）數據來源：智研咨詢 2022，4數據來源：GGII、中商產業研究院賽迪智庫是中國工業和信息化領域的知名思想庫，直屬于國家工業和信息化部中國電子信息產業發展研究院。自成立二十

78、余年以來,秉承“面向政府，服務決策”的宗旨，賽迪智庫專業從事軟科學研究工作，積極開展基礎研究、預先研究和對策研究，致力為政府提供決策咨詢和支撐服務。研究領域既注重發展規劃、產業政策、產業科技、產業經濟，又突出信息化、電子信息產業和軟件服務業，同時涵蓋裝備工業、消費品工業、原材料工業和工業節能。目前,賽迪智庫總部設在北京,并在上海、重慶、廣州和深圳等地設有分支機構，擁有 400 余名專業研究人員，業務網絡覆蓋全國 200 多個大中型城市。詳情請瀏覽網站：廣州深圳上海北京地 址：北京市海淀區萬壽路27號院8號樓12層郵 編：100846聯系人：王 樂電 話：010-68200552 1370108

79、3941傳 真：0086-10-68209616郵 箱：地 址：廣州市越秀區先烈中路102號華盛大廈2902郵 編：510500聯系人：賈紡紡電 話：18664691279郵 箱：地 址：廣東省深圳市南山區高新中一道9號軟件大廈 611、812室郵 編：518057聯系人：賈紡紡電 話：18664691279郵 箱：地 址：上海市松江區莘磚公路668號臨港松江科技城 G60科創大廈B座104室郵 編：201612聯系人：陶傳亮電 話：021-64689608郵 箱：重慶地 址：重慶市南岸區玉馬路8號郵 編：400060聯系人：白巧麗電 話：023-62451483 15998914128郵 箱：賽迪工業和信息化研究院安全產業研究編輯部編 輯 部：賽迪工業和信息化研究院通訊地址：北京市海淀區萬壽路27號院8號樓12層郵政編碼：100846聯 系 人：王 樂聯系電話：010-68200552 13701083941傳 真：0086-10-68209616網 址：電子郵件：