【汽車】車載儲氫瓶背后的“挑戰”
氫燃料電池車車載儲氫氣瓶一直是業內關注的焦點。因工作壓力高，儲氫氣瓶生產過程需滿足壓力容器的各種安全要求，取證慢；需滿足高續航、輕量化需求，對材料及生產工藝要求高；成本對燃料電池汽車全生命周期總體擁有成本（TCO）影響較大，只有當成本降低至一定程度后，氫燃料電池整車TCO才能跟汽、柴油車相抗衡；在“以獎代補”政策中不屬于八大件范圍，層面沒有補貼；市場方面，國外勢力、國內力量也在逐漸滲透；產業鏈供應方面，車載儲氫瓶核心材料及零部件如碳纖維主要依賴進口還面臨斷供，瓶口閥、減壓閥等也主要依賴進口；基于以上現狀，當下國內車載儲氫瓶的市場可以說是“內憂外患”。那么國內企業應該如何應對上述問題，如何破局車載儲氫瓶困境？
儲氫瓶產品升級、迭代，新力量進入
業內熟知的儲氫氣瓶本土企業主要有：中材科技、國富氫能、北京科泰克、北京天海工業、沈陽斯林達、中集安瑞科，國內氫燃料電池汽車搭載的III型儲氫氣瓶全部由本土企業配套提供。
因IV型氣瓶在國內長期被禁用，相關的研究開發工作告停。當IV型氣瓶的呼聲漸高、標準逐漸放開之時，本土企業因技術積累較少有些措手不及，國外力量憑借豐富的技術經驗入局市場。
國內其它領域的新生力量悄然進入，比如海控復合材料憑借液化石油氣（LPG）IV型氣瓶生產制造經驗入局，山東奧揚在液化天然氣（LNG）制造方面也有豐富的經驗。
安全監管試驗多，取證慢
為適應儲氫氣瓶的發展需要，氣瓶標準化技術委員會車用高壓燃料電池氣瓶分委會做了系列工作。
2017年III型氣瓶標準GB/T 35544-2017《車用壓縮鋁內膽揣纖維全纏繞氣瓶》頒布，III型儲氫氣瓶得到應用并國產化且相對成熟，主流儲氫氣瓶企業7-8家，產品從35MPa到70MPa，水容積也逐漸增大，目前大的為213L。
輕量化需求使得IV型氣瓶逐漸走入人們的視野。在此背景下，分委會在液化石油氣LPG上進行試點，LPG-IV型團體標準T/CATSI 02 005-2019《液化石油氣高密度聚乙烯內膽玻璃纖維全纏繞氣瓶》，2020年團體標準T/CATSI 02007-2020《車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶》頒布。
標準解決塑料內膽、瓶閥座與塑料內膽連接接頭、密封件（材料及試驗）、氣瓶試驗的關鍵問題，氣瓶試驗總共18項，其中常溫滲透試驗、扭矩試驗是IV型儲氫氣瓶特有的，氫氣循環試驗、常溫壓力循環試驗、氣密性試驗內容有別于III型氣瓶。
目前，能開展氫循環試驗、氫滲透試驗相關機構較少，的機構是合肥通用機械研究所，但測試臺數量有限。
據了解，不少儲氫氣瓶企業都在排隊等候，取證速度較慢，目前IV型儲氫氣瓶僅佛吉亞斯林達取得證書。
核心材料碳纖維國外供應收緊，國產化能力不足
III型和IV型氣瓶除內膽材料不同外，都采用碳纖維全纏繞工藝，碳纖維重量占比高可達57%，因工作壓力高，對碳纖維的規格要求也高。
據調研，國內主流氣瓶生產企業原材料碳纖維主要依賴進口，近兩年逐漸開始國產化小批量替代，國內主要的碳纖維供應商有中復神鷹、光威復材、中簡科技等。
據了解，從今年初開始，日本東麗收緊碳纖維供應，國內供應商在優先滿足航天軍工領域應用需求的前提下，僅有少部分產品可以供應氣瓶市場。氣瓶生產企業訂單壓力較大。
未來，隨著氫燃料電池汽車的推廣應用，預計儲氫氣瓶領域會是較大的增量空間，單輛汽車氣瓶用碳纖維用量按60kg計算，50萬輛車的碳纖維用量將達到30000噸，這無疑給國內碳纖維企業帶來了巨大的挑戰。隨著中復神鷹、威海光威等新建生產線陸續投產，國內碳纖維產能將逐漸釋放，屆時必將填補IV型氣瓶生產領域國產化替代的空白。
