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在国际市场被广泛使用的IV型储氢瓶,在国内长期处于空白状态。这种局面随着团标发布实施及入局企业增多开始发生变化。
(来源:微信公众号“高工氢电” ID:weixin-gg-fcev 作者:司玉国)
团标是于去年10月8日开始正式实施的《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》团体标准,这一标准为IV型瓶在国内市场的发展打开了希望大门。
斯林达快速成为国内首家通过“三新”评审的车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶制造厂家,据悉该公司将很快会获得车用IV型储氢瓶的生产资质。这件事情让众多企业看到了行得通的、按照国家规定去推进IV型瓶产业化的一种有效路径。事实上,除斯林达加快布局IV型瓶外,佛吉亚、中集安瑞科、Hexagon等国内外企业也对中国IV型储氢瓶市场蠢蠢欲动。
多股力量“搅动”下,有人认为被长期搁置的IV型瓶终于将在国内迎来发展的曙光;有人仍坚持认为,拘囿IV型瓶关键技术难点,IV型瓶在国内要真正实现产业化还有一段路要走。国内IV型瓶走到了“风口”。
IV型储氢瓶优势显著
目前国内主流的车载储氢技术——高压气态储氢,其容器按种类可分为:纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II型)、铝内胆纤维缠绕瓶(III型)和塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)4种。
当前,铝内胆纤维缠绕III型瓶在国内市场占据主流,已开发出35MPa和70MPa两种容器,技术较为成熟,而塑料内胆纤维缠绕的IV型还处于研发阶段。与之相对,日本、韩国、美国与挪威等国的Ⅳ型瓶均已量产,其余国家也有相关计划加大Ⅳ型瓶的研究力度,如法国、英国等。
IV型储氢瓶具有轻量化、高压力、高储氢质量比和长寿命等特点,在我国的发展却长时间以来相对缓慢,一是标准法规推进难,二是技术工艺攻克难。但是,这并不妨碍IV型储氢瓶未来前景被广泛看好。
中材科技(成都)有限公司总工程师米宽指出,在相同的设计准则下,Ⅳ型瓶容量可能要比III型瓶多10%,以重容比来说,III型瓶在0.98左右,Ⅳ型瓶在0.74,所以Ⅳ型瓶的储氢密度会更有优势。再对比生产成本,Ⅳ 型储氢瓶的成本要比III型瓶的成本低,更具有市场优势。“未来Ⅳ 型储氢瓶肯定会取代III型瓶。”米宽表示。
“IV型瓶内胆方便成形,本身价格也较为便宜。”同济大学教授张存满指出,未来IV型瓶的成本可以达到目前III型瓶成本的1/4左右。随着规模的上升,IV型瓶成本还有很大的降幅空间。III型瓶的价格也会有所降低,但成本仍是IV型瓶的1.5、1.6倍。
斯林达副总经理兼总工程师杨树军也认为,相比于Ⅲ型瓶,IV型瓶有诸多优势。以斯林达首款IV型瓶为例,与相同尺寸70MPa车用Ⅲ型储氢瓶对比(下图),IV型瓶在轻量化、高压力、高储氢密度、长寿命方面都显现出明显优势。
高工产研氢电产业研究所(GGII)预测,在未来三年内,随着国内氢燃料电池汽车市场发展,IV型瓶有望对现有的III型瓶进行部分替换。
哪些企业在布局?
在越来越多的业界同仁对Ⅳ型瓶给予充分认可之外,入局这一领域展开技术研发的企业在增多。
京城股份(600860)发布非公开发行A股股票预案(二次修订稿),提到拟使用募集资金5200万元,用于Ⅳ型瓶智能化数控生产线建设项目,该项目生产的IV型瓶主要应用于作为氢能汽车与天然气汽车中的储气装置。
亚普股份已宣布加入布局70MPa IV型储氢瓶“阵容”,并已取得阶段性进展。
中集安瑞科去年和IV型储氢瓶领域的“鼻祖”挪威Hexagon签署《战略合作意向书》。今年3月3日,中集安瑞科宣布与Hexagon成立针对中国及东南亚市场快速增长的高压氢气储运的合营公司,其中IV型储氢瓶的生产设施建设预计最早将于2021年第二季度开始。
“车载储氢系统的发展趋势为轻量化、低成本及低重容比,因此III型瓶向IV型瓶转变是符合未来发展趋势的。中集安瑞科将与Hexagon形成协同效应,抢占中国广阔的氢能市场。” 中集安瑞科执行董事兼总经理杨晓虎公开表示。
目前科泰克也已展开IV型瓶的材料选型匹配等基础性研究工作。隶属国家市场监管总局的中国特种设备检测研究院,也已经到参与到国家70MPa IV型瓶的课题研究中。
有业内人士认为,相对于之前长期被搁置,我国IV型瓶已经走到了一个新的发展阶段。
国内IV型瓶3-4年后入正轨?
尽管IV型瓶前景被看好及有越来越多的企业投身布局,但是IV型瓶距离真正产业化发展,还要一段时间。
一方面,IV型瓶的研发仍有几个关键技术难点,比如金属瓶口与塑料内胆两种不同属性材料的密封及密封材料的选择;塑料内胆材料与氢是否相容,材料如何选择与评价;内胆成形过程中,无损检测手段及评价;碳纤维缠绕过程中如何保证内胆不变形等。如何高精准地检测到氢气的微小泄露也是目前IV型瓶面临的巨大挑战。
另一方面,IV型瓶所需关键材料——碳纤维,全球供应企业有限,与塑料、环氧树脂、密封材料等一样都主要依赖于进口,价格高昂。
“与欧美日韩等西方国家相比,国内在IV型瓶的研发和应用方面都处于相对落后的状态。预计要3-4年之后,各项技术和验证逐渐成熟,国内的相关标准、法规相继出台,IV型瓶的发展才会步上正轨。”一位业内人士如此表示。
那么现在企业深入布局IV型瓶是基于什么考虑?机会在哪里?
“目前,大家发展IV型储瓶的机会在于替代70MPaIII型瓶和氢能重卡。”他如是判断。尤其在氢能重卡方面,他认为,IV型瓶基体采用塑料材料,具有重量轻、成本低、质量储氢密度大等优点,这与氢能重卡本身高续航里程、低成本及轻量化的内在需求相一致。当前国家倡导率先发展氢能重卡,这也将给IV型储氢瓶带去一定的市场机会。
在氢燃料电池汽车将成为未来汽车发展趋势的背景下,储氢瓶作为燃料电池汽车必不可少的关键零部件之一,确实正在释放出巨大的市场需求。相关数据显示,国内储氢瓶市场在未来10年将以47.7%的复合年增长率增长,2025年燃料电池车保有量将达10万辆,储氢瓶市场规模可达39.2亿元。
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近日,未势能源自主研发的70MPaⅣ型瓶在欧洲第三方测试机构顺利通过火烧试验,性能标准实现与欧盟接轨,为进一步提升国内车载储氢装备技术水平,提供了重要技术支撑。
因IV型瓶在国内很长时间被禁用,相关的研究开发工作告停。当IV型瓶的呼声越加浓烈、标准逐渐放开时,本土企业因技术积累较少有些措手不及,国外力量凭借丰富的技术和经验优势入局中国市场。同时,国内其它领域的新力量也逐渐进入,比如海控复合材料,凭借LPG-IV型生产制造经验入局,还有山东奥扬,LNG方面有丰富的制造经验。
5月26日佛吉亚中国官微发布消息:2021年4月30日成功完成对中国领先的储氢瓶制造商之一–沈阳斯林达安科新技术有限公司的收购。斯林达安科总部位于中国沈阳,在辽宁省拥有200名员工和2家工厂,每年的储氢瓶产能可达3万支。
北极星氢能网获悉,近日,沈阳斯林达安科新技术有限公司取得包含车用Ⅳ型储氢瓶的特种设备制造许可证,中国车用储氢瓶从此进入Ⅳ型时代。而本周也是被IV型瓶霸榜的一周,5月19日,佛吉亚宣布拿下了上汽大单(2月宣布收购了斯林达),天海工业近日推出IV型瓶新品。
2021年5月8日,沈阳斯林达安科新技术有限公司取得包含车用Ⅳ型储氢瓶的特种设备制造许可证。
5月17日,北京天海工业有限公司(以下简称:天海工业)推出具有完全自主知识产权的新一代车载储氢气瓶——IV型瓶。该产品与同规格III型瓶相比重量可降低约30%,质量储氢密度更高,为氢燃料电池汽车提供了轻量化车载供氢系统新选择。
彼欧(PlasticOmnium)宣布与法国高端氢动力汽车制造商Hopium建立合作关系,为未来的HopiumMāchina开发氢能存储系统。这款高端汽车最早于2020年10月宣布,其目标是成为2026年上市的法国首款氢动力轿车。Māchina原型车将于2021年6月向媒体发布。该车将搭载一个由彼欧在其Herentals工厂(比利时)制造的700帕IV型储存罐,该工厂自2020年秋季起投入运营。
北极星氢能网获悉,8月1日,江西氢天科技有限公司年产5000个车载储氢瓶项目环境影响报告表拟批准情况公示。该项目位于江西省抚州市临川区,项目总投资1000万元,占地面积8亩。项目拟建设1条车载储氢瓶生产线,设计总产能为5000个车载储氢瓶,其中车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶2500个,车用压缩
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“碳中和”大背景下,加氢站与车载储氢瓶成为氢能源发展关键。近日,氢能题材获资金持续关注,京城股份、中集安瑞科等储氢瓶行业公司也纷纷公布了募集资金或项目建设等计划。
5月17日,北京天海工业有限公司(以下简称:天海工业)推出具有完全自主知识产权的新一代车载储氢气瓶——IV型瓶。该产品与同规格III型瓶相比重量可降低约30%,质量储氢密度更高,为氢燃料电池汽车提供了轻量化车载供氢系统新选择。
4月22日,中集安瑞科控股有限公司(及其旗下附属公司,统称“中集安瑞科”或“集团”)宣布获得逾人民币1亿元的车载供氢系统(包括车载储氢瓶和瓶组供氢系统)订单,发力氢能重卡市场,并稳步推进氢能重卡示范运营项目落地。预计该订单将于年内产生收入贡献。
近日,由舜华自主研发的车用组合氢阀QKF-A、TPRD端塞WF-35A、TPRD端塞WF-35B正式通过了大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司的型式试验,并取得了《特种设备型式试验证书》,确认符合TSG23-2021《气瓶安全技术规程》和GB/T35544-2017《车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》和《第1号修改单》的要求。
近日,安徽合肥市发展改革委发布关于开展2021年度省工业“三高”项目申报工作的通知,支持燃料电池汽车集成应用领域:整车架构和系统集成开发测试、电堆及系统集成技术研究应用、膜电极及批量制备技术研究应用、车载高压储氢瓶技术研究应用、燃料电池测试系统技术研究应用这6个领域的项目申报
摘要:分析基于气态储运氢的35MPa/70MPa加氢站储氢优化、供氢模式优化、加注协议方面的研究成果以及存在的不足。结果表明:加氢站内最佳高压储氢的容量配比尚无一致的研究结果,有待全面考虑压力级别数量、压力值、容积值、切换模式、切换策略、需求负荷分布等进行深入研究;提高长管拖车运氢压力和优
欣然宣布旗下全资附属公司CIMCHydrogenEnergy与HexagonPurusHK签署合营协议,成立合营公司(「合营公司」)为中国及东南亚快速增长的高压氢气储运的市场需求,提供安全、经济、高效的储运解决方案。HexagonPurusHK是HexagonPurusAS(「HexagonPurus」,股份代号:HPUR)的全资附属公司,HexagonPurus是世
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