氫作為相對原子質(zhì)量最小的元素，化學(xué)性質(zhì)非常活潑。氫氣在制備、儲存、加注、運輸及使用過程中，均存在性質(zhì)不穩(wěn)定導(dǎo)致泄漏爆炸的風(fēng)險，為實現(xiàn)氫能持續(xù)穩(wěn)定、安全高效應(yīng)用及商業(yè)化推廣，研究不同條件下氫氣爆炸范圍、點火能量、擴散系數(shù)及對材料性能的影響等具有重要意義。國際社會許多國家成立專門的研究機構(gòu)開展氫安全研究，并成立國際氫安全協(xié)會推動氫安全的發(fā)展。在此，對甲烷、丙烷、汽油氫等燃料的安全性質(zhì)參數(shù)進行總結(jié)（表1，其中cp為定壓比熱容；cV為定容比熱容）。

氫能是一種二次能源，是通過一定方法利用其他能源制取的。目前常用制氫方法有工業(yè)副產(chǎn)制氫、化石能源制氫、水電解制氫等。熱化學(xué)制氫、生物質(zhì)制氫、光解水制氫等新型制氫技術(shù)尚處于實驗開發(fā)階段，不具備規(guī)模制氫技術(shù)能力。

1.2.1 工業(yè)副產(chǎn)制氫

（1）焦?fàn)t煤氣制氫（圖1）。

中國是全球最大的焦炭生產(chǎn)國。焦?fàn)t煤氣是煉焦過程的副產(chǎn)物，除含有大量氫氣（體積分?jǐn)?shù)55％以上）、甲烷（體積分?jǐn)?shù)20％~30％）之外，還有一氧化碳、二氧化碳等成分，隨原料煤的不同而有明顯差別。氫氣提純多數(shù)采用PSA裝置，提純后氫純度可達99％~99.999％。

（2）氯堿工業(yè)副產(chǎn)氣制氫。氯堿廠通常采用石棉 隔膜電解槽電解飽和食鹽水得到燒堿、氯氣及氫氣。

（3）輕烴裂解制氫。其主要有兩種方法：丙烷脫氫和乙烷裂解。該方法得到的氫氣純度較高，雜質(zhì)含量較低，提純難度較小，但受制于原材料，成本較高。

1.2.2 化石能源制氫

（1）天然氣制氫。其是氫氣的主要來源，主要有兩種方法：蒸汽重整和部分氧化。其中蒸汽重整技術(shù)（圖2）是目前工業(yè)應(yīng)用最廣泛、最成熟的天然氣制氫工藝。

蒸汽重整屬吸熱反應(yīng)，需要在高溫下進行，催化劑需要具有高甲烷轉(zhuǎn)化活性、長壽命、高氫氣選擇性、高機械強度，并應(yīng)在700~850℃時表現(xiàn)出高穩(wěn)定性和良好的傳熱性，通常使用Ni作為催化劑。

儲氫方法主要分為氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫、固體儲氫3種。高壓氣態(tài)儲氫是現(xiàn)階段主要儲氫方式。

1.3.1 高壓氣態(tài)儲氫

高壓氣態(tài)儲氫是將壓縮氫氣以高密度氣態(tài)形式在高壓下儲存，是發(fā)展最成熟、最常用的儲氫技術(shù)。該技術(shù)的儲氫密度受壓力影響較大，而壓力受儲罐材質(zhì)限制。氫氣質(zhì)量密度隨壓力提高而增大，在30～40MPa區(qū)間增大較快，在壓力大于70MPa后變化很小。因此，儲罐工作壓力應(yīng)在35～70MPa之間。高壓氣態(tài)儲氫容器主要有高壓儲氫氣瓶、高壓復(fù)合儲氫罐、玻璃儲氫容器。

1.3.2 液態(tài)儲氫

液態(tài)儲氫技術(shù)主要包括低溫液態(tài)儲氫和有機液態(tài)儲氫兩種。

低溫液態(tài)儲氫是將氫氣在一定條件下壓縮冷卻至液化后再置于絕熱真空容器中的一種儲氫方式。與氣-態(tài)氫相比，液態(tài)氫密度更高，是氣態(tài)氫的845倍。這種儲氫方式輕巧緊湊，特別適于儲存空間有限的場合，如航天用火箭發(fā)動機。迄今世界上最大的低溫液化儲氫罐位于美國肯尼迪航天中心，容積達112×10^4L。

液態(tài)有機儲氫系統(tǒng)主要由少氫有機化合物和多氫有機化合物組成，通過催化加氫反應(yīng)將少氫有機化合物轉(zhuǎn)化成多氫有機化合物實現(xiàn)氫氣儲存，通過其逆過程便可實現(xiàn)氫氣的釋放。常用不飽和液體有機物包括環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、咔唑、乙基咔唑、反式-十氫化萘等，其中環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷等在常溫常壓下即可實現(xiàn)儲氫。早在20世紀(jì)80年代，已有學(xué)者提出有機液態(tài)儲氫技術(shù)，相比其他儲氫方式，該技術(shù)儲氫量大、能量密度高，且在常溫常壓下即可穩(wěn)定存在，儲存設(shè)備簡單。基于此，有機液態(tài)儲氫技術(shù)受到廣泛關(guān)注，具有廣闊發(fā)展前景。

1.3.3 固態(tài)儲氫

固態(tài)儲氫是一種通過吸附作用將氫氣加注到固體材料中的方法，儲氫密度約是同等條件下氣態(tài)儲氫方法的1000倍，而且吸氫、放氫速度穩(wěn)定，可以保證儲氫過程的穩(wěn)定性。與高壓氣態(tài)儲氫和液態(tài)儲氫相比，固體儲氫技術(shù)儲氫密度高、安全性好。

在此，對各種儲氫方法優(yōu)缺點進行對比分析（表3）。

固態(tài)儲氫與其他兩種儲氫方式相比，儲氫密度更高、運輸更方便、安全性更好，應(yīng)用前景良好。但這種儲氫方式的發(fā)展和應(yīng)用需要依賴儲氫材料的開發(fā)和利用。目前采用的固體儲氫材料主要有金屬氫化物材料、絡(luò)合物儲氫材料、碳納米管儲氫材料、沸石以及新型類沸石材料等。鎂基儲氫材料具有儲氫量高、無毒性、鎂資源豐富、成本低廉、安全性高等優(yōu)點，應(yīng)用前景廣闊。在幾個高電位氫化物體系中，氫化鎂因其較高的體積氫密度和質(zhì)量氫密度而成為研究最多的材料之一。

2014 年，日本研發(fā)出世界上第一款續(xù)航能力達到500km的氫燃料電池汽車。此后兩年，奔馳公司與福特公司共同開發(fā)了一款氫燃料電池概念車型，可提供450km氫氣續(xù)航里程和48km電動續(xù)航里程，并且可以外接充電。中國氫燃料電池汽車發(fā)展相對緩慢，隨著綠色能源經(jīng)濟的發(fā)展，近年來國家能源政策逐漸向 氫燃料傾斜，促進了氫燃料電池汽車的發(fā)展。

根據(jù)目前已有技術(shù)及市場需求，氫燃料電池種類眾多，其原理是使氫氣與各種化學(xué)材料進行化學(xué)反應(yīng)，氫氣被催化而產(chǎn)生電能。由于制作材料不同，氫燃料電池種類各異，質(zhì)子交換膜式燃料電池是最常見的一種。氫燃料電池發(fā)電的具體反應(yīng)過程為（圖7）：陽極上的氫在催化劑作用下分解為H+和電子，

H+穿過隔膜到達陰極，電子在外部電路運行，產(chǎn)生電能；陰極上的氧在催化劑作用下與電子、H+發(fā)生化合反應(yīng)生成水。

只要保證氫氧供應(yīng)及其電化學(xué)反應(yīng)條件，氫燃料 電池就能持續(xù)發(fā)電，并且只會排出熱量和水，綠色環(huán)保且效率高。然而，氫燃料電池研發(fā)與利用尚存在一些問題有待解決，包括密封性要求極高，制氫、儲氫技術(shù) 復(fù)雜，在汽車上使用需要配備輔助電池系統(tǒng)等。

1.6.2 氫能發(fā)電

目前有兩種方法能夠?qū)淠苻D(zhuǎn)化為電能：氫能發(fā) 電機和PEMFC燃料電池（圖8）。

PEMFC燃料電池在外型上與普通電池相似，其工作原理是氫氣與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水并釋放電能。

1.6.3 家庭用氫

伴隨國際能源戰(zhàn)略調(diào)整，新能源發(fā)展越來越快，為了全面滿足民眾日常需要，家庭用氫成為未來發(fā)展的新動能。當(dāng)前，氫能在下游用戶逐漸普及，一些家庭已 啟動氫能的利用，類似于已有的天然氣管網(wǎng)，氫氣通過專用管道進入用戶，作為新型燃料為用戶燒水、烹飪提供能量。

氫氣是一種無色無味氣體，易泄漏擴散；在常溫常壓空氣中，可燃范圍寬，易爆炸，爆轟極限體積分?jǐn)?shù)為11％～59％，爆轟速度為1480～2150m/s；氫對金屬管道和設(shè)備具有劣化性，易使金屬發(fā)生氫損傷。毋庸置疑，氫的使用存在較高風(fēng)險，因此，明確危險因素，對預(yù)防氫氣應(yīng)用中的危險事故具有重要意義。

2.1.1 泄漏擴散

氫氣是一種比甲烷小得多的分子，其通過管壁和接頭泄漏可能性更大。美國燃氣技術(shù)研究院研究結(jié)果表明，氫氣在鋼管或鑄鐵管中的體積滲透泄漏速率約是天然氣的3倍。滲透泄漏主要發(fā)生在非金屬材料和接頭中。在非金屬管道中，氫氣滲透泄漏速率 是甲烷的 4~5倍，且隨著管道壓力升高，滲透泄漏速 率增大。另有研究表明，若有體積分?jǐn)?shù)20％的氫氣摻入天然氣管道系統(tǒng)中，混合氣滲透泄漏損失約是天然氣的2倍，但對經(jīng)濟性影響不大。針對荷蘭供氣 管網(wǎng)，當(dāng)配氣系統(tǒng)中加入體積分?jǐn)?shù)17％的氫氣時，滲透泄漏損失量僅占所輸氫氣量的0.0005，可忽略不計。

氫氣密度很小，擴散性強。劉延雷等利用Fluent建立了管道運輸高壓氫氣和天然氣泄漏擴散模型，得到相應(yīng)的泄漏擴散特性。與天然氣相比，氫氣泄漏擴散形成的云團大且集中，氫氣初始泄漏速率遠大于天然氣初始泄漏速率，與周圍環(huán)境達到壓力平衡所需時間短；氫氣云團擴散最大高度比天然氣云團擴散最大高度增加得快，因此，近地面天然氣泄漏產(chǎn)生的危險性比氫氣大。Denisenko等總結(jié)了可預(yù)見的氫氣泄漏到不同形狀、大小、邊界條件的密閉空間中，導(dǎo)致氫氣-空氣可燃氣云形成、演化機制及動力學(xué)實驗結(jié)果，認(rèn)為氫氣在受限空間內(nèi)有兩種擴散模式：“填充箱”（Filling Box）模式和“衰落箱”（Fading up Box）模式。

天然氣摻氫管道泄漏后的擴散情況可能因環(huán)境條件而發(fā)生變化，Wilkening等建立了有風(fēng)和無風(fēng)條件下氫氣-甲烷混合物和純甲烷的小孔泄漏模型，結(jié)果表明：摻氫混合物的泄漏速率與泄漏量遠大于甲烷。Lowesmith等開展了兩次摻氫體積分?jǐn)?shù)為22％的天然氣-氫氣混合物管道失效實驗，結(jié)果表明：天然氣泄漏質(zhì)量流量略高于混合氣泄漏質(zhì)量流量，天然氣摻入氫氣對火災(zāi)的輻射特性影響不大。

摻氫天然氣事故下的泄漏不同于天然氣，摻氫后輸氣管道事故的發(fā)生概率也將發(fā)生變化，例如：因氫氣與空氣之間的湍流混合，從加壓設(shè)備泄漏的氫氣可能會自燃。從高壓儲存系統(tǒng)泄漏的氫氣通過孔徑很小的泄漏口時，可能在出口外形成高壓、欠膨脹射流。氫氣在車庫、廠房、站房等受限空間中泄漏后，易積聚形成爆炸混合物。

2.1.2 燃燒爆炸

氫氣具有燃燒速度快、點火能低等特性，因此，氫氣在生產(chǎn)利用過程中的火災(zāi)爆炸危險性較大。

從20世紀(jì)50年代開始，國內(nèi)外對摻氫燃氣的燃燒特性及其影響機制開展了大量研究。燃料摻入氫氣后火焰速度增大，可能導(dǎo)致劇烈燃燒甚至發(fā)生爆炸。有研究表明：當(dāng)燃料摻氫體積分?jǐn)?shù)超過45％時，存在爆燃轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z的危險。鄭凱通過實驗與數(shù)值模擬研究了氫氣-甲烷-空氣混合物爆燃預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ卣鳎l(fā)現(xiàn)摻混氫氣能夠明顯縮短火焰?zhèn)鞑r間，同時爆炸壓力峰值隨氫氣體積分?jǐn)?shù)增大而增大。Bouras等研究發(fā)現(xiàn)：氫氣摻混提高了甲烷火焰的溫度和速度，并減少CO的排放。尚融雪等通過實驗與數(shù)值模擬研究得出結(jié)論：在相同初始溫度下，摻氫天然氣層流預(yù)混火焰?zhèn)鞑ニ俣仍诟邠綒浔葪l件下增大更顯著；在相同當(dāng)量比下，摻氫天然氣層流預(yù)混火焰?zhèn)鞑ニ俣燃敖^熱火焰溫度隨初始溫度升高近似呈線性增大。

當(dāng)前，關(guān)于摻氫燃料爆轟特性的研究相對較少。Chaumeix等通過實驗研究了氣體初始組成、氫氣與甲烷含量比、氧氣含量以及初始壓力對爆轟特性的影響，結(jié)果表明：甲烷對可燃混合物的爆轟有重要的抑制作用。Porowski等研究了293K溫度及大氣壓下有障礙物時管道中甲烷-氫氣-空氣混合物的爆燃轉(zhuǎn)爆轟過程，結(jié)果表明：氫氣濃度越高，混合氣體的爆轟敏感性越強。倪靖等設(shè)計了長3000mm、管徑30mm的圓柱形半封閉燃燒室，對不同初始壓力下?lián)綒潴w積分?jǐn)?shù)分別為0、5.1％、9.5％的CH4-2O2、6CH4-H2-12.5O2、3CH4-H2-6.5O2的爆轟特性開展實驗研究，結(jié)果表明：甲烷-氧氣摻氫后提高了爆轟波的傳播速率，且在相同條件下，摻氫比例越高，傳播速率越大。

2.1.3 相容性

輸氣管網(wǎng)設(shè)施及終端用戶設(shè)備對氫氣的適應(yīng)性是決定天然氣管道能否摻氫及摻氫比例的重要因素。

2.1.3.1 管網(wǎng)設(shè)施

氫氣會對金屬材料造成氫損傷，破壞金屬材料的強度、塑性、韌性等力學(xué)性能，其中氫脆風(fēng)險最大，危害最嚴(yán)重。因此，摻氫天然氣不可避免會使管線鋼力學(xué)性能劣化，進而影響管道長期服役的安全性，管材與摻氫天然氣的相容性是開展既有天然氣管網(wǎng)輸送混合氣需要解決的首要問題。環(huán)境溫度、管輸壓力、氫氣含量、材料微觀組織、加載速率等都是導(dǎo)致氫脆發(fā)生的影響因素。管道鋼級越高，越易受氫氣影響，管道壽命受影響程度越大。

近年來，國內(nèi)外圍繞管材與摻氫天然氣的相容性問題開展了大量研究。Chatzidouros等在氫氣環(huán)境中實施管線鋼三點彎曲斷裂韌性試驗，對比X52、X65、X70管線鋼材料充氫前后斷裂韌性的變化，發(fā)現(xiàn)充氫后X65斷裂韌性降低最顯著。趙穎等應(yīng)用拉伸和慢拉伸試驗研究X70管線鋼充氫后材料力學(xué)性能的變化，顯示充氫后X70管線鋼塑性、斷裂韌性、斷裂強度均有降低。有研究表明，充氫對X80、X100管線鋼的強度沒有顯著影響，但將使其塑性明顯降低。與空氣環(huán)境相比，材料在含氫環(huán)境中塑性、疲勞性能、斷裂韌性劣化顯著。管線鋼拉伸性能劣化程度與拉伸速率、氫氣壓力等因素有關(guān)；疲勞性能劣化程度與氫氣壓力、應(yīng)力比、加載頻率、微觀組織結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)；斷裂韌性與加載速率、氫氣壓力、晶粒尺寸、馬氏體/奧氏體含量等因素有關(guān)。

天然氣管網(wǎng)中的配送管道為非金屬材質(zhì)，運行壓力大都低于1MPa。有研究表明，與空氣相比，氫氣對聚乙烯的力學(xué)性能影響較小，長期處于氫環(huán)境中的聚 乙烯管道的微觀組織也沒有發(fā)生顯著變化，尚未發(fā)現(xiàn)氫氣與聚乙烯管道發(fā)生相互作用，從而影響管道正常使用的情況。

氫氣不僅對管道材料產(chǎn)生影響，還會對管網(wǎng)中的設(shè)備造成影響，如壓縮機、閥門、法蘭、密封件、儀表等。有研究指出，摻氫影響天然氣管網(wǎng)計量設(shè)施的精度，摻氫比例不宜大于5％。朱建魯?shù)冉⒘藫綒涮烊?氣管道動態(tài)仿真模型，發(fā)現(xiàn)摻氫使壓縮機穩(wěn)定運行參數(shù)范圍變窄，入口體積流量的降低將增大壓縮機發(fā)生喘振的可能性。

2.1.3.2 終端用戶

天然氣摻氫后將影響其熱值、華白數(shù)等參數(shù)，導(dǎo)致火焰燃燒速率、絕熱火焰溫度、火焰長度、穩(wěn)定性等發(fā)生變化。因此，探討終端用戶對混合氣燃料的適應(yīng)性非常重要（表5）。通常認(rèn)為，摻氫體積分?jǐn)?shù)小于5％對終端用戶影響有限。在燃氣輪機方面，多數(shù)燃氣輪機要求原料氣中氫氣體積分?jǐn)?shù)限制在1％或更低；燃氣發(fā)動機對摻氫體積分?jǐn)?shù)要求則限制在2％。

隨著氫能戰(zhàn)略的發(fā)展，氫能產(chǎn)業(yè)成本逐漸成為備受關(guān)注的問題。依據(jù)氫燃料發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)，氫作為燃料的成本與傳統(tǒng)化石燃料相比，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。

在技術(shù)層面，氫能發(fā)展面臨的經(jīng)濟挑戰(zhàn)主要包括：①降低氫氣生產(chǎn)成本；②開發(fā)環(huán)境友好和無碳的清潔氫氣生產(chǎn)系統(tǒng)，并實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；③氫氣輸送和分配基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)建設(shè)；④氫氣存儲系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)；⑤大幅降低燃料電池成本并提高其耐用性。

制氫工藝分為傳統(tǒng)制氫技術(shù)和新型制氫技術(shù)兩類。因制氫設(shè)備、規(guī)模、原料不同，不同制氫工藝的制氫成本也不同。使用化石能源制氫成本相對較低，可以大規(guī)模生產(chǎn)，但碳排放量超標(biāo)，與環(huán)境友好需求相悖。使用工業(yè)副產(chǎn)品制氫成本也不高，技術(shù)比較成熟，但限制較多。電解水制氫綠色環(huán)保，但電能消耗量大，成本高。熱化學(xué)制氫與催化劑技術(shù)水平密切相關(guān)。生物質(zhì)制氫和光解水制氫等新型制氫技術(shù)處于研發(fā)初級階段，制氫成本受實際生產(chǎn)條件影響較大。

長管拖車輸送高壓氣氫是目前主流氫氣運輸方式，技術(shù)成熟，但受限于所運輸?shù)臍錃赓|(zhì)量小，而儲氫容器本身質(zhì)量過大，最終運輸?shù)臍錃赓|(zhì)量只占整體運輸質(zhì)量的1％~2％，運輸效率過低。隨著運輸距離的增加，單位質(zhì)量氫氣運輸成本直線上升。

加氫站是整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈的終端。典型加氫站由儲存系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、加注系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。除土建成本和管閥成本外，加氫站建設(shè)成本集中在核心設(shè)備的選用上，目前中國缺乏成熟量產(chǎn)的加氫站設(shè)備廠商，而從國外進口設(shè)備極大提高了加氫站建設(shè)成本。

氫能燃料電池汽車與加氫站的發(fā)展相互促進又相互制約。國外氫燃料電池汽車整車性能漸趨完善，接近傳統(tǒng)汽車水平，成熟度接近產(chǎn)業(yè)化階段，如日本豐田、本田及韓國現(xiàn)代汽車，其中豐田Mirai汽車銷量處于世界領(lǐng)先水平。在中國，氫燃料電池汽車在整車總體布置、氫氣消耗量等基本性能方面與國際水平差距不大，但在燃料電池汽車核心技術(shù)上，還存在較大差距，致使加氫站無法投入大規(guī)模運營，氫能發(fā)展緩慢。

高成本氫能應(yīng)用對技術(shù)發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模、國家政策扶持等均要求較高，而國家能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型需要全社會高度關(guān)注以形成推動化石能源向綠色能源轉(zhuǎn)型的聚合力。為突破氫能利用的成本瓶頸，國際社會紛紛出臺氫能戰(zhàn)略，競相采取政策扶持。

氫能作為具有高效供能效應(yīng)的清潔能源，在全面應(yīng)對全球氣候問題、推動全球綠色經(jīng)濟發(fā)展的大背景下，發(fā)展前景廣闊。在大量文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，對全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈研究發(fā)展現(xiàn)狀進行分析和探討。目前，國內(nèi)外氫能研究取得一定進展，但受制于技術(shù)、成本及安全性等瓶頸，氫能暫未得到大規(guī)模應(yīng)用。建議未來加強以下研究：

（1）在制氫環(huán)節(jié)，目前以具有成本優(yōu)勢的化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫為主，太陽能制氫、生物質(zhì)制氫等技術(shù)處于研究和示范階段，可再生能源發(fā)電后電解水制氫是未來制氫技術(shù)的重要發(fā)展方向。

（2）在儲氫環(huán)節(jié)，目前高壓氣態(tài)儲氫是中國主流發(fā)展方向，但其存在安全隱患大和儲氫密度低等問題。有機液體儲氫配合成熟的成品油供銷體系具有非常優(yōu)秀的發(fā)展前景，可由此技術(shù)為突破口，打破氫能儲存技術(shù)壁壘，加速氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）在輸氫環(huán)節(jié)，目前氫能大規(guī)模應(yīng)用的有效途徑是利用管道實現(xiàn)長距離跨地區(qū)運輸，無論是氣氫管道輸送還是液氫管道輸送，在金屬/非金屬管材評價、安全運行、工藝方案及標(biāo)準(zhǔn)體系等方面仍存在諸多關(guān)鍵難題亟待解決。

（4）在用氫環(huán)節(jié)，燃料電池性能提高、經(jīng)濟成本降低以及加氫站建設(shè)等問題是目前限制氫燃料電池發(fā)展的重要因素，解決這些問題是實現(xiàn)氫能燃料電池商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。借助在役燃氣系統(tǒng)消納氫氣，實現(xiàn)“氫進萬家”，是推動氫能大規(guī)模應(yīng)用的主要手段。

（5）氫的事故存在事故特征演化規(guī)律不清、失效后果預(yù)測困難、防護效果差等問題，尚需進一步研究純氫、摻氫滲透泄漏、積聚、燃燒、爆炸事故特征及演化規(guī)律，同時建立失效定量評價方法及完整性管理體系，研發(fā)泄漏監(jiān)測技術(shù)。

（6）針對臨氫環(huán)境下管材相容性評價，國內(nèi)外均缺乏純氫、摻氫環(huán)境中材料-載荷-環(huán)境多因素耦合作用下管道和連接部位的氫失效原位測試方法以及純氫、摻氫管道系統(tǒng)的相容性評價方法。

（7）針對氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尚需從標(biāo)準(zhǔn)制定、示范工程或科技試驗平臺建設(shè)等方面提升研究水平。