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目前，最常見(jiàn)的儲(chǔ)氫技術(shù)有：高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫。其中，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)最為成熟，其依靠低成本、充放氫速度快、能耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)主推的儲(chǔ)氫技術(shù)。
四類儲(chǔ)氫瓶
除了尚處萌芽階段的Ⅴ型無(wú)內(nèi)膽全復(fù)合材料氣瓶，四類儲(chǔ)氫瓶已進(jìn)入市場(chǎng)應(yīng)用階段：
1、Ⅰ型全金屬氣瓶：容量比大，工作壓力在17.5~20MPa，成本較低，少量用于CNG貨車、客車；
2、Ⅱ型金屬內(nèi)復(fù)合材料環(huán)向纏繞氣瓶：容量比較大，工作壓力在26~30MPa，金屬內(nèi)膽（鋼質(zhì)），成本中等，廣泛用于CNG車用氣瓶；
3、Ⅲ型金屬內(nèi)復(fù)合材料全纏繞氣瓶：容量比較小，工作壓力在30~70MPa，金屬內(nèi)膽（鋼/鋁質(zhì)），成本較高，市場(chǎng)應(yīng)用輕量化，氫燃料電車；
4、Ⅳ型塑料內(nèi)膽復(fù)合材料全纏繞氣瓶：容量比小，工作壓力在30~70MPa，內(nèi)膽采用聚酰胺 (PA6) 、高密度聚乙烯 (HDPE) 以及聚酯塑料（PET）等材質(zhì)。
Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶更具優(yōu)勢(shì)
目前而言，國(guó)外市場(chǎng)普遍應(yīng)用Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶，國(guó)內(nèi)商用儲(chǔ)氫瓶以Ⅲ型為主。
我們知道，當(dāng)氫氣大于30MPa時(shí)，易發(fā)生不可逆的“氫脆”現(xiàn)象，即氫對(duì)金屬內(nèi)膽產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致金屬的塑性失效，從而產(chǎn)生裂紋、斷裂。這種情況可能導(dǎo)致氫氣泄漏，從而引起爆炸！
不僅如此，鋁金屬與纏繞層中的碳纖維存在電位差，如果鋁內(nèi)膽與碳纖維纏繞層直接接觸，也易產(chǎn)生腐蝕。為了防止此情況，科研人員在內(nèi)膽與纏繞層間增加了放電偶腐蝕層，但這樣也加重了儲(chǔ)氫瓶的總體重量，增加了物流難度與成本。
儲(chǔ)運(yùn)氫能，一定要系好“安全帶”。相比Ⅲ型，Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶在安全性方面優(yōu)勢(shì)更大。首先，Ⅳ型采用的非金屬內(nèi)膽，也就是由聚酰胺 (PA6) 、高密度聚乙烯 (HDPE) 以及聚酯塑料（PET）等復(fù)合材料。其中，聚酰胺 (PA6) 具有良好的拉伸度、耐沖擊性等力學(xué)性能，它的熔融溫度較高，但熱變形溫度較低，熔點(diǎn)可達(dá)220℃。高密度聚乙烯（HDPE）有良好的耐熱性和耐環(huán)境開(kāi)裂性，且具有較高的韌性與耐沖擊性。在這些塑料復(fù)合材料的加持下，Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶擁有更優(yōu)越的抗氫脆腐蝕性，使用壽命也延長(zhǎng)了，更具安全優(yōu)勢(shì)。其次，塑料復(fù)合材料的質(zhì)量更加輕便，節(jié)省了金屬內(nèi)膽的重量，降低了物流成本。
今年6月，由浙江大學(xué)、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局等單位聯(lián)合起草的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》發(fā)布，將于2024年6月1日正式實(shí)施，進(jìn)一步推動(dòng)了Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶的商業(yè)化進(jìn)程。
放眼國(guó)內(nèi)氫能儲(chǔ)運(yùn)市場(chǎng)，以儲(chǔ)氫瓶生產(chǎn)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的企業(yè)均有進(jìn)展：
中材科技 今年，中材科技70MPa-Ⅳ型氫氣瓶通過(guò)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局核準(zhǔn)的特種設(shè)備型式試驗(yàn)機(jī)構(gòu)全套型式試驗(yàn)。這意味著，中材科技成為國(guó)內(nèi)首家成功掌握70MPa-Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶核心技術(shù)，又兼具自動(dòng)化批量生產(chǎn)能力的企業(yè)。
中材科技70MPa-IV型儲(chǔ)氫氣瓶生產(chǎn)線
（圖片來(lái)源：中材科技（蘇州））
亞普股份 亞普股份于2020年3月開(kāi)始布局70MPa-Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶生產(chǎn)，其表示正在研發(fā)的70MPa-Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶取得了階段性進(jìn)展，具備容量大、耐腐蝕、重量輕等優(yōu)勢(shì)。
京城股份 目前京城股份已經(jīng)建成一條柔性化Ⅳ型氣瓶生產(chǎn)線，所生產(chǎn)的70MPa-Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶已批量應(yīng)用于氫能汽車、燃料電池備用電源等領(lǐng)域。
Ⅳ型儲(chǔ)氫氣瓶其質(zhì)量輕、耐沖擊性等特點(diǎn)正成為世界科研人員的研究熱點(diǎn)。就我國(guó)而言，Ⅳ型氣瓶相關(guān)技術(shù)尚處于起步階段，研發(fā)人員仍在積極探索更加安全、更具經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)方式。
