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行业分析

车载储氢瓶背后的“挑战”
来源:势银能链  2021-06-16 09:08:15
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-12-10924.html       氢燃料电池车车载储氢气瓶一直是业内关注的焦点。因工作压力高,储氢气瓶生产过程需满足压力容器的各种安全要求,取证慢;需满足高续航、轻量化需求,对材料及生产工艺要求高;成本对燃料电池汽车全生命周期总体拥有成本(TCO)影响较大,只有当成本降低至一定程度后,氢燃料电池整车TCO才能跟汽、柴油车相抗衡;在“以奖代补”政策中不属于八大件范围,国家层面没有补贴;市场方面,国外势力、国内力量也在逐渐渗透;产业链供应方面,车载储氢瓶核心材料及零部件如碳纤维主要依赖进口还面临断供,瓶口阀、减压阀等也主要依赖进口;基于以上现状,当下国内车载储氢瓶的市场可以说是“内忧外患”。那么国内企业应该如何应对上述问题,如何破局车载储氢瓶困境?

       储氢瓶产品升级、迭代,新力量进入

       业内熟知的储氢气瓶本土企业主要有:中材科技、国富氢能、北京科泰克、北京天海工业、沈阳斯林达、中集安瑞科,国内氢燃料电池汽车搭载的III型储氢气瓶全部由本土企业配套提供。

       因IV型气瓶在国内很长时间被禁用,相关的研究开发工作告停。当IV型气瓶的呼声渐高、标准逐渐放开之时,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经验入局中国市场。

       同时,国内其它领域的新生力量悄然进入,比如海控复合材料凭借液化石油气(LPG)IV型气瓶生产制造经验入局,山东奥扬在液化天然气(LNG)制造方面也有丰富的经验。

       安全监管试验多,取证慢

       为适应储氢气瓶的发展需要,车用高压燃料电池气瓶分委员会做了系列工作。

       2017年III型气瓶国家标准GB/T 35544-2017《车用压缩铝内胆揣纤维全缠绕气瓶》颁布,III型储氢气瓶得到应用并国产化且相对成熟,主流储氢气瓶企业7-8家,产品从35MPa到70MPa,水容积也逐渐增大,目前最大的为213L。

       轻量化需求使得IV型气瓶逐渐走入人们的视野。在此背景下,分委会在液化石油气LPG上进行试点,LPG-IV型团体标准T/CATSI 02 005-2019《液化石油气高密度聚乙烯内胆玻璃纤维全缠绕气瓶》,2020年团体标准T/CATSI 02007-2020《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》颁布。

       标准解决塑料内胆,瓶阀座与塑料内胆连接接头、密封件(材料及试验)、气瓶试验的关键问题,气瓶试验总共18项,其中常温渗透试验、扭矩试验是IV型储氢气瓶特有的,氢气循环试验、常温压力循环试验、气密性试验内容有别于III型气瓶。

       目前,能开展氢循环试验、氢渗透试验相关机构较少,最权威的机构是合肥通用机械研究所,测试台数量有限。

       据了解,不少储氢气瓶企业都在排队等候,取证速度较慢,目前IV型储氢气瓶仅佛吉亚斯林达取得证书。

       核心材料碳纤维国外供应收紧,国产化能力不足

       III型和IV型气瓶除内胆材料不同外,全部采用碳纤维全缠绕工艺,碳纤维重量占比最高可达57%,因工作压力高,对碳纤维的级别要求也高。

       据调研,国内主流气瓶生产企业原材料碳纤维主要依赖进口,近两年逐渐开始国产化小批量替代,国内主要的碳纤维供应商有中复神鹰、光威复材、中简科技、楚江新材、博云新材等。

       据了解,从今年初开始,日本东丽收紧碳纤维供应,国内供应商在优先满足航天军工领域应用需求的前提下,仅有少部分产品可以供应气瓶市场。气瓶生产企业订单压力较大。

       随着氢燃料电池汽车的推广应用,预计储氢气瓶领域会是较大的增量市场,单辆汽车气瓶用碳纤维用量按60kg计算,50万辆车的碳纤维用量将达到30000吨,这无疑给国内碳纤维企业带来了巨大的产量挑战。随着中复神鹰、威海光威等新建产线陆续投产,国内碳纤维产能将逐渐释放,届时必将填补IV型气瓶生产领域国产化替代的空白。
文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-12-10924.html