【汽車】風起 車用儲氫瓶進入Ⅳ型時代

2021年,沈陽斯林達安科新技術有限公司取得包含車用Ⅳ型儲氫瓶的特種設備制造許可證,車用儲氫瓶從此進入Ⅳ型時代。同年,佛吉亞宣布拿下了上汽大單(2月宣布收購了斯林達),天海工業成功推出IV型瓶新品。
 
被看好的IV型瓶
  目前已商業化的高壓儲氫氣瓶分為四種,I型、II型、III型及IV型。I型瓶由金屬鋼組成,而II型瓶采用金屬材質為主,但是外層已經纏繞玻璃纖維復合材料;III型、IV型瓶則主要是基于碳纖維增強塑料材料,前者內膽為金屬,后者內膽為塑料,外部通過碳纖維增強塑料纏繞加工而成。
  2013年左右國外將IV型瓶應用到燃料電池汽車上,取得不錯的效果。此后,美國、德國、日本、韓國等逐漸廣泛應用IV型瓶,Hexagon、豐田、佛吉亞等公司具備批量生產能力。
  不同于國際燃料電池汽車廣泛使用IV型儲氫瓶的情況,鋁內膽纖維纏繞III型瓶一直占據國內市場主流地位。
  據了解,與其他種類相比,IV型瓶內膽從原來鋼性的金屬內膽變成有一定彈性的塑料內膽,其壽命大幅提高,優勢顯著。中材科技(成都)有限公司總工程師米寬曾指出,基于相同的氣瓶外形尺寸和相同的設計準則進行設計,水容積方面,III型瓶是54L,IV型瓶是60L,多10%左右,具有更優的存儲密度。
  并且IV型瓶內膽方便成形,本身價格也較為便宜。早些時候,中科院寧波材料所特種纖維事業部曾作過的一篇分析中指出,無論是35MPa,亦或是70MPa,總體而言III型高壓儲氫氣瓶成本都要略高于IV型,其主要原因在于III型瓶儲罐采用大量金屬鋁材料,與之相比,IV型瓶采用的高分子聚合物價格較低,而且聚合物用量也較少。
  因此,不少業內人士表示,未來IV型瓶更具市場優勢,是行業發展方向。如今,IV型瓶即將在國內走向臺前。
  誰在布局IV型瓶
  ▊斯林達
  據沈陽斯林達安科新技術有限公司(2021年5月20日)消息,該企業成為國內家獲得Ⅳ型儲氫瓶制造許可的工廠。
  2020年12月22日,在市場監督管理局特種設備安全與節能技術委員會氣瓶分委會工作會議上,各位專家對沈陽斯林達安科新技術有限公司(以下簡稱“斯林達”)車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶進行了“三新”評審。安委會氣瓶分委會同意該產品通過“三新”技術評審。
  2021 年 4 月市場監督總局發布公告,斯林達車用Ⅳ型儲氫瓶通過特種設備“新材料、新技術、新工藝”技術評審。
  據了解,沈陽斯林達安科新技術有限公司及分公司共有五條先進的生產線,一條鋼質無縫氣瓶(包含氫能叉車鋼瓶)生產線,年生產能力150000支;二條鋁合金內膽纖維全纏繞氣瓶生產線(包含車用氫能氣瓶),年生產能力300000支;一條可生產車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶生產線,年生產能力100000支;一條車用供氫系統組裝生產線,年組裝能力10000套。
  ▊佛吉亞
  佛吉亞贏得了上汽集團的合同,將為一批商用車輛提供氫氣罐。這份來自大汽車制造商的新訂單將使佛吉亞能夠確認迄今為止的訂單總額已超過2.5億歐元(約合3億美元),并有望在2021年達到零排放氫解決方案5億歐元的簽約目標。
  佛吉亞席執行官帕特里克?科勒表示:“上汽集團近的這份合同是我們在自收購CLD(斯林達)以來獲得的份合同”。
  除了獲得上汽集團的新訂單外,佛吉亞和Symbio(其與米其林的合資公司),還將為Safra和Stellantis的輕型商用車和公交車配備燃料電池電堆和儲氫系統。從今年夏天開始,在接下來的四年內,佛吉亞將裝備約1,600輛現代重型卡車,并將這些卡車將交付給瑞士現代氫動力公司。
  此外,佛吉亞和雷諾還于今年早些時候宣布,他們打算在氫輕型商用車的儲氫系統上進行合作。
  值得關注的是,當地時間2021年2月16日,佛吉亞(Faurecia)宣布收購了大高壓氫瓶制造商之一的沈陽斯林達安科新技術有限公司(以下稱CLD),以推動其認證的III型和IV型儲氫罐的發展。作為協議的一部分,兩家公司將聯合為行業提供氫能解決方案。佛吉亞將受益于CLD的200名員工和兩個工廠,該工廠據稱擁有每年3萬個氣瓶的產能。
  ▊天海工業
  天海工業于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。
  目前,天海公司建成了一條柔性化IV型瓶生產線,可以根據車型的安裝空間靈活設計氣瓶長度和直徑參數,使氣瓶使用性能優化。生產線設計產能為年產一萬支氣瓶,后續會隨市場需求而進行擴容。此外,天海工業所生產的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。
  ▊彼歐
  彼歐(Plastic Omnium)宣布與法國高端氫動力汽車制造商Hopium建立合作關系,為未來的Hopium Māchina開發氫能存儲系統。這款高端汽車早于2020年10月宣布,其目標是成為2026年上市的法國款氫動力轎車。Māchina原型車將于2021年6月向媒體發布。該車將搭載一個由彼歐在其Herentals工廠(比利時)制造的700帕IV型儲存罐,該工廠自2020年秋季起投入運營。
  在這項初步合作的基礎上,Hopium和彼歐達成合作關系,為量產系列開發Hopium Māchina氫能存儲系統?;诮?0項和一系列經過內部開發和認證的儲氫罐,彼歐將為Hopium提供一個高壓IV型儲氫罐原型進行測試。
  ▊中集安瑞科
  2020年5月12日,中集安瑞科宣布,其與挪威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。中集安瑞科擬通過與Hexagon的合作,涉足IV型瓶并將其引入市場。
  ▊亞普股份
  亞普股份此前已宣布布局70MPa IV型儲氫瓶。在近日回答投資者提問時表示公司緊盯行業方向,結合自身特點,戰略性布局并加快氫燃料電池汽車70 MPa IV型車載儲氫瓶的研制,目前試制的樣品正進行相關實驗驗證。
  ▊科泰克科
  泰克亦曾向外界透露過正在布局IV型瓶。
  ▊特種設備檢測研究院
  特種設備檢測研究院參與了70MPa IV型瓶的課題研究。(作者:Haya)