電動交通給汽車行業帶來了一場革命。純電動汽車、混合動力汽車、氫燃料電池汽車正逐漸贏得客戶們的青睞。它們無需大型電池，避免了大量能源和資源的消耗。存儲方面，氫燃料電池汽車生產商更青睞以復合材料容器取代金屬容器來存儲氫氣。

　　
“今年以來，大宗商品價格上漲趨勢明顯，壓力容器用碳纖維也不例外。與去年同期相比，今年進口壓力容器用碳纖維價格已上漲了10%-20%左右，國內儲氫瓶生產成本已有所提高。”一位不愿具名的業內人士告訴記者。

　　
據多位受訪者介紹，近日，國內儲氫瓶用碳纖維供應再度出現緊張。當前正值各地紛紛布局氫燃料電池汽車，車載儲氫瓶需求火爆。碳纖維作為長期“堵點”，氫能行業應如何破局？

　　進口碳纖維價格上浮

　　在目前主流氫燃料電池車中，氫燃料大多以35兆帕或70兆帕的工作壓力儲存于儲氫瓶中。儲氫瓶可分為以下四種：全金屬氣瓶(Ⅰ型)、金屬內膽纖維環向纏繞氣瓶(Ⅱ型)、金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(Ⅲ型)、非金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(Ⅳ型)。目前，國內車載儲氫瓶多為Ⅲ型，Ⅳ型仍處于研發階段，而國外車載儲氫瓶多為Ⅳ型。

　　碳纖維纏繞復合材料作為儲氫瓶的內膽，是氫氣儲運領域必不可少的關鍵部件。然而，壓力容器用碳纖維技術多年來始終由日本、美國、韓國等國壟斷。

　　“雖然近幾年我國國產碳纖維產能明顯增長，與三四年前相比，進口碳纖維價格也出現了一定程度的下降，然而今年以來，受到新冠肺炎疫情影響，國外碳纖維生產和交付能力跟不上，同時各國也加大了氫能行業布局，推高了整體需求，導致今年進口碳纖維價格出現明顯上漲。”一位不愿具名的氫能制造業內人士表示。“目前多家儲氫瓶制造商都感受到了供應緊缺的壓力，這對出貨情況肯定會造成不利影響。”

　　據了解，我國儲氫瓶使用的碳纖維約有一半由國外廠商供應，日本東麗、日本東邦、韓國SK等化工產品廠商均是我國市場的主要供應商。其中，日韓企業占據我國進口儲氫瓶用碳纖維70%以上的市場份額。

　　據一位資深氫能業內人士透露，近期日本東麗方面減少了對國內市場的碳纖維供應，采購企業正面臨斷供風險。

 

　　碳纖維是目前“大瓶頸”

　　據不完全統計，今年以來，我國已有11個省份宣布將在“十四五”期間大力推動氫能產業發展，另外也有十多個城市將氫燃料汽車納入未來規劃，氫能市場需求即將爆發。

　　根據華泰證券新發布的預測，在2021年至2050年期間，我國儲氫瓶市場規模有望達到3234億元；受到氫能重卡等領域的需求推動，未來我國很可能成為大的車載儲氫瓶市場。多位業內人士向記者表示，面對即將爆發的車載儲氫瓶市場需求，碳纖維已經成為了目前氫能裝備制造業的“大瓶頸”。

　　上述不愿具名業內人士指出，從目前國內高壓儲氫瓶市場供應來看，制造廠家的產能布局已遠超過需求。“北京天海、國富氫能、科泰克、沈陽斯林達、成都中材科技、中集能源等制造商均已開辟了成熟的儲氫瓶產線。然而，50%依賴進口的碳纖維卻成為了阻礙產能發揮的‘絆腳石’。”

　　“一方面，盡管國內生產碳纖維的廠家很多，但不是所有廠家都能供貨給儲氫瓶，高壓容器用碳纖維需要特定的機械性能，技術壁壘相對較高。同時，國內碳纖維生產廠家沒有預料到氫能產業的爆發，從產能上看尚不足以滿足需求。另一方面，國產碳纖維的品質控制仍存在問題，國產碳纖維產品質量仍不穩定。在高壓容器用儲氫瓶制造過程中，制造廠商本身需要滿足嚴格的安全要求，材料生產以及制造工藝都有較大的難度，這也都為我國本土碳纖維生產商帶來了挑戰。”某氫能研究專家告訴記者。

 

　　目前車載儲氫瓶中的主流產品仍是35兆帕三型瓶以及35兆帕四型瓶，同時容量更大、性能更優的70兆帕四型瓶也進入了各大生產廠商的研發計劃之中。業界普遍認為，隨著高壓儲氫瓶的更新換代，碳纖維用量預計將進一步上漲。

　　“除了碳纖維本身的性能外，影響碳纖維增強復合材料的性能還有膠和樹脂的配方，并且涉及到復雜的生產過程和固化工藝。但近年來，國內碳纖維行業發展十分迅速，與美、日等國的差距已在不斷縮小。”

　　上述業內人士告訴記者，“在龐大的市場需求面前，目前已有越來越多制造商進入碳纖維這一領域，部分現有的碳纖維廠商也開始了轉型，預計未來一至兩年內我國碳纖維供應緊缺的情況將有所緩解。”

　　目前上海石化、中復神鷹等制造企業已開啟碳纖維國產化的進程。今年6月4日，石化所屬上海石化全資注冊成立上海金山石化碳纖維有限責任公司，正式進入碳纖維新材料、下游復合材料等領域。

　　京城股份下屬的天海工業公司于2021年5月17日宣布，推出具有完全自主知識產權的新一代車載儲氫氣瓶——IV型瓶。該產品與同規格III型瓶相比重量可降低約30%，質量儲氫密度更高，為氫燃料電池汽車提供了輕量化車載供氫系統新選擇。此外，公司所生產的35兆帕高壓鋁內膽碳纖維全纏繞復合氣瓶（儲氫氣瓶）已批量應用于氫燃料電池汽車領域。

　　中集安瑞科去年宣布與IV型儲氫瓶領域國際巨頭挪威Hexagon通過“云簽約”的方式，在線簽署了《戰略合作意向書》。根據意向書，雙方將優勢互補，共同拓展氫能儲運裝備市場。

 

　　未來將成大的車載儲氫瓶市場？

　　行業統計顯示，2021-2050年，國內加氫站對應累計設備新增投資額有望達到830億元。據《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》規劃顯示，到2025年我國加氫站的建設目標為至少1000座，到2035年加氫站的建設目標為至少5000座。

　　分析師則預測，將成為大的車載儲氫瓶市場，2020-2050年儲氫瓶市場規模合計有望達到3234億元。此外，勢銀咨詢研究表明，車載儲氫瓶市場規模在2030年預計達到69億美元，受市場龐大的重卡基數推動，十年內市場的車載儲氫瓶市場份額預期提升至39%?？紤]到一輛車車載氣瓶在3-6個不等，如按規劃2025年燃料電池車保有量為10萬輛，則儲氫瓶年需求約為30.95萬個，2020-2050年儲氫瓶市場規模合計有望達到3234億元。

　　由于我國標準法規推廣緩慢，早年事故頻出，導致此前儲氫瓶應用受阻。同時，我國對儲氫瓶制造工藝中的很多環節尚缺乏標準檢測手段、上游關鍵材料碳纖維由國際企業把控，也導致國內市場缺乏有效供給。但這正給了整個產業以足夠大的想象預期和落地空間。

　　目前，多家整車公司和專業制造公司已開展前瞻性布局和技術突破，預期在未來3-5年中，儲氫瓶這一細分行業必將迎來蓬勃發展。隨著中復神鷹、威海光威等新建產線陸續投產，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。

 

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