寫稿
投稿
近日，未勢能源自主研發(fā)的第二代70MPa-57L Ⅳ型儲氫瓶取得突破性進展，質量儲氫密度達到6.1wt%，超過美國能源部（DOE）設定的2025年質量儲氫密度目標值為5.5wt%，優(yōu)于當前國際市場主流品牌類似產品指標，達到世界領先水平，主要適用于氫燃料電池乘用車型車載儲氫系統(tǒng)。
同時，根據市場不同場景、不同客戶類型的應用需求，未勢能源IV型儲氫瓶全系列產品規(guī)劃同步推進，工作壓力覆蓋35MPa和70MPa，包括70MPa-23L、35MPa-210L等各種規(guī)格型號的產品序列，部分商用車載IV型儲氫瓶的質量儲氫密度指標可達6.8wt%，全系列產品已實現關鍵核心技術100%自主可控，關鍵原材料(如碳纖維)和核心配套部件(如瓶口閥、內膽等)實現100%國產化，綜合成本降低20%，具備輕量化、長壽命、高安全等綜合性能優(yōu)勢，并將于近期陸續(xù)發(fā)布，可提供定制化產品開發(fā)，廣泛應用于燃料電池乘用車、商用車(重型卡車、公交客車、冷鏈物流車)、船舶等場景及領域。
在IV型儲氫瓶的開發(fā)過程中，未勢能源基于客戶端不同工況環(huán)境應用需求，結合氫氣介質的特殊性與儲氫系統(tǒng)功能、結構等匹配特性，充分發(fā)揮儲氫領域關鍵技術研發(fā)優(yōu)勢，通過大量的可行性設計方案和試驗驗證，聚焦“新材料、新技術、新工藝”的應用，陸續(xù)攻克IV型儲氫瓶多項關鍵技術難題。
攻關新材料開發(fā)，從源頭擺脫應用局限
未勢能源專注于關鍵材料的開發(fā)和應用，與國內許多知名高效、科研院所、供應鏈伙伴共同開展深入合作，重點針對塑料內膽原材料的氫阻隔性，內膽在泄放過程中容易產生的鼓包、屈曲、塌陷，航天級鋁合金的化學成分控制、熱處理狀態(tài)，碳纖維預浸帶的加工及配套樹脂的性能等共性技術“卡脖子”難題，逐層進行技術攻堅，從源頭擺脫核心材料進口、高昂成本帶來的應用局限。
目前，未勢能源已陸續(xù)取得了包括內膽高分子原材料選型，高強度新型纖維預浸帶與配套樹脂配方等關鍵共性技術研發(fā)和應用驗證，從根本上為儲氫氣瓶的力學優(yōu)異性能、質量穩(wěn)定性與國產化替代提供了重要保障，具有重要的科學意義和工程應用價值。
創(chuàng)新結構設計，提升產品可靠性
新材料的選擇固然重要，但要真正體現儲氫瓶的質量穩(wěn)定性、一致性和適用性水平，必須離不開科學的結構設計。
瓶口部位金屬閥座與閥門的轉接頭結構，摒棄常規(guī)繁雜的多部件結構設計，通過自主創(chuàng)新內膽、閥座密封結構與界面化設計，實現一體化“直連”。其中，金屬閥座采用輕量化結構設計，外觀曲線與內膽封頭曲線光滑連接，充分考慮外界沖擊時閥座與碳纖維復合材料的相互作用，做到防滑、防轉，并配合有限元分析軟件，在科學的安全系數下做到極致“輕量化”設計，重量較競品減輕40%，并創(chuàng)新高性能“密封”解決方案，降低了氫氣泄漏、滲透隱患，進一步提升了產品的安全性。
另外，在碳纖維鋪層設計方面，通過采用遺傳算法、仿真模擬軟件等科學設計方法，優(yōu)化纏繞角度及鋪層順序，將碳纖維預浸帶的纖維強度、韌性發(fā)揮到最大化，確保儲氫瓶在氫燃料電池汽車整個生命運營周期的抗壓性與可靠性。
革新“干法纏繞”工藝，助力行業(yè)降本增效
基于新材料選型與新結構設計，未勢能源大膽創(chuàng)新全流程生產工藝設計，在內膽成型技術方面，采用目前國內較少應用的注塑-焊接工藝，使得內膽厚度均勻性、尺寸穩(wěn)定性達到行業(yè)較高水準。
同時，首創(chuàng)性的采用預浸帶“干法”纏繞工藝，產品性能指標的離散系數可控制在2-3%，纏繞效率較濕法提高80%以上，固化時間縮短30%，疲勞測試壽命＞44000次，在達到輕量化目標的同時，進一步確保碳纖維強度的發(fā)揮率、爆破強度和壓力循環(huán)壽命一致性，有效解決內膽褶皺、屈曲等關鍵問題，大幅提升質量儲氫密度、生產效率與質量，且纏繞過程無滴膠、漏膠等現象，生產環(huán)境更加友好，為后續(xù)規(guī)?；慨a與市場供應，提供了有效的數據支撐與運營經驗。
目前，未勢能源自主開發(fā)的第二代IV型儲氫瓶系列，已陸續(xù)完成火燒試驗、耐久性試驗、使用性能試驗等多個關鍵試驗項目測試，生產線建設已進入尾聲，“三新”評審相關工作正在有序推動中。
這也是未勢能源聚焦氫能儲運領域，以“卡脖子”技術為突破口，繼70MPa儲氫閥門產品之后取得的又一重大科研創(chuàng)新成果，標志著未勢能源在儲氫技術領域，從產品開發(fā)到應用，已具備成套儲氫系統(tǒng)關鍵技術及核心部件設計、開發(fā)與制造能力，并將有助于未勢能源拓展產業(yè)鏈供應端與應用端布局，進一步滿足正在增長的高壓氫氣儲運市場需求，為行業(yè)客戶提供更專業(yè)、更優(yōu)質、更具高性價比的解決方案，切實助推氫能儲氫裝備加速國產化替代，打開降本增效新空間。
