目前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)。

 

Ⅰ型和Ⅱ型氣瓶重容比較大，難以滿足單位質量儲氫密度要求，用于車載供氫系統并不理想。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。除此之外，國外已經在研發Ⅴ型儲氫瓶，即無內膽纖維纏繞，這方面在國內仍屬空白領域。

復合材料儲氫氣瓶由內至外包括內襯材料、過渡層、纖維纏繞層、外保護層、緩沖層。

 

豐田也在開發應用新的高壓復合儲氫罐，一方面儲氫材料自身可存儲氫氣，從而實現了固態儲氫; 另一方面由于儲氫粉體材料的堆垛密度有限，高壓儲氫罐內粉體材料的空隙也參與儲氫，從而實現氣-固混合儲氫。這種儲罐更加具有經濟性、安全性，但質量儲氫密度與高壓儲氫罐相比依然偏低，還需要進一步研發改進。

 

關鍵技術

　　
內膽設計技術

　　
在傳統的鋁內膽全纏繞氣瓶強度設計中，一般不考慮內膽承載，理論上氣瓶的內壓完全由增強纖維承擔。但事實上，氣瓶內膽在工作壓力下始終處于拉應力狀態，這是制約氣瓶疲勞壽命的關鍵因素。為同時滿足儲氫氣瓶重量輕、耐疲勞性好的要求，選擇合適的內膽形狀與尺寸意義重大。

　　
內膽自緊技術

　　
儲氫氣瓶長期于反復充氣放氣條件下工作，氣瓶每次卸壓后，結構中仍有殘余應力，這些殘余應力的不斷累積會對工作應力有很大影響，特別是對氣瓶的使用壽命會有較大負面影響。為了降低或消除這種影響，可以在氣瓶使用前為其施加一個預應力，產生自緊。

　　
纏繞成型工藝

碳纖維纏繞成型工藝可分為濕法纏繞和干法纏繞，其中濕法纏繞由于其成本較低、工藝性好，因此應用較為廣泛。纖維纏繞層的設計需要考慮纖維的各向異性，根據其結構要求，通常采用層板理論和網格理論來計算容器封頭、內襯、纖維纏繞層的應力分布情況，進而確定纏繞工藝中張力選擇與線型分布。

　　
纏繞成型的張力控制技術

　　
纏繞成型工藝中需要合理使用張力控制系統，以保障所設計的線型能夠正確鋪覆并控制纖維含量。通過合理控制纏繞張力，可以提高制品的密實度，從而發揮纖維高強高模特性，提高制品抗內壓能力，改善制品的耐疲勞特性。

　　
高性能樹脂基體相關技術

　　
碳纖維儲氫氣瓶樹脂基體不僅需要滿足氣瓶對力學強度和韌性的要求，同時由于在長期充氣放氣的使用環境中，基體容易發生疲勞損傷，因此需要高強韌、耐疲勞樹脂體系以保障氣瓶的使用壽命。