群雄聚力攻坚IV型储氢瓶

 

1月10日，彼欧集团和申能集团旗下子公司浙江蓝能联合宣布在上海成立一家合资公司（各占股50%），合资公司将为中国的商用车市场生产和提供三型以及四型高压储氢瓶及储氢系统；1月7日，龙蟠科技下属子公司龙蟠氢能源在南京宣布，由龙蟠氢能源独立研发、制造的首个210升IV型储氢瓶样瓶正式试制成功。另据高工氢电调研发现，国内不少气瓶企业也在加快推进IV型储氢瓶研发及量产步伐。

 

由于整个行业处于发展初期，企业收获进展的同时，来自材料、技术、市场、验证体系等方面的压力依然很大。他们对IV型瓶产品的发展普遍保持着严谨而务实的态度，相信行稳方能致远。

 

 

2022年以来，燃料电池汽车市场快速增长。储氢瓶作为燃料电池汽车必不可少的关键零部件之一，正在释放出巨大的市场需求。

 

相较目前普遍采用的Ⅲ型储氢瓶，IV型储氢瓶有着轻量化、高压力、高储氢质量比和长寿命等优点，发展前景被广泛看好。尤其对于氢能重卡、乘用车等车型，Ⅳ型储氢瓶的加速发展意义更为重大。

 

国内燃料电池有望最先实现商业化的细分市场—氢能重卡有着高续航里程、低成本及轻量化的发展需求，与IV型瓶的特点相契合。以IV型瓶为代表的轻量化技术应用，对重卡发展意义甚远：一方面可使车辆的运载力更强劲，提升车辆的经济效应；另一方面也能够减少氢气的用量，节约使用成本。同样的加氢量，轻量化技术可以使车辆的续航里程更远。

 

再看乘用车，其对储氢瓶的重量及储氢效率敏感度相对较高，Ⅳ型瓶成为燃料电池乘用车的首选储能装备，在国际上被主流燃料电池乘用车批量使用。2022年以长安、东风、海马、一汽等为代表的中国品牌乘用车企业均加速了对燃料电池乘用车的研发和布局。随着车企的入局推进，Ⅳ型瓶的配套需求将逐步释放。

 

市场正在招手，这也让国内企业看到了Ⅳ型瓶发展的机遇，除了前述彼欧集团联手申能集团旗下子公司浙江蓝能、龙蟠氢能源外，以中集安瑞科、佛吉亚斯林达、国富氢能、天海工业、中材科技、亚普股份、奥扬科技等为代表的各大企业已经切入Ⅳ型瓶布局，以期抢占先机，主要分为技术引进和自主研发两种方式进行 IV 型瓶量产准备。

 

据高工氢电调研发现，目前国内企业的IV型瓶业务均感受到了来自下游市场的需求催动，开始由实验研发进入与终端应用协同的产品开发阶段。大部分在接下来两年将联合合作企业推进IV型瓶产品的应用，到2025年前后国内Ⅳ型瓶发展有望迈入正轨。

 

“我们已经接到了相关订单，目前进入到定制研发的阶段，有望很快开始装样车，预计到2025年会投入批量生产。随着规模的上升，IV型瓶成本还有很大的降幅空间。”某企业高层透露。

 

 

在迎来进展的同时，也需要看到研发生产IV型瓶的挑战依然很大。现阶段国内企业均面临着材料紧缺、技术缺失、验证缺位等共性问题。

 

一是碳纤维、内胆材料问题。“从性能来看，目前国内生产的碳纤维材料在性能上可以达到IV型瓶使用要求，但在稳定性方面还有待提升，我们在设计上考虑留多安全余量来保证IV型瓶的安全性，但这样随之而来的是成本的提高。”一位气瓶企业负责人指出。

 

此外，IV型瓶内胆材料的研发生产也需要引发重视。储氢瓶内胆材料是氢气阻隔安全性保障的关键，不同生产商选用的材质也各不相同，目前国内主要选用PA、PE等材质，但材料来源基本依靠进口，由于市场尚未放量，国内塑料厂商鲜有针对IV型瓶内胆材料进行研发生产的。

 

“短期内因为产品没有量产，碳纤维、内胆等材料缺失等问题影响不会显现，但IV型瓶要走上国产化降本的道路，来自材料的底层支持需要到位。”一位资深业内人士认为。

 

二是关键生产工艺和技术尚待打磨和验证，因IV型瓶的开发技术难度高，存在几个关键技术难点，比如金属瓶口与塑料内胆两种不同属性材料的密封及密封材料的选择；塑料内胆材料与氢是否相容，材料如何选择与评价；内胆成形过程中，无损检测手段及评价；碳纤维缠绕过程中如何保证内胆不变形等。如何高精准地检测到氢气的微小泄露也是目前IV型瓶面临的巨大挑战。

 

如金属瓶口与塑料内胆两种不同属性材料的密封技术掌握在欧美日韩企业手中，中国企业如何寻求技术突破或规避专利是个问题。

 

三是市场验证缺位的问题。国内氢燃料电池汽车拥有量较少，且IV型储氢瓶成本上目前只能做到与Ⅲ型瓶持平，市场存量替换需求不旺盛。前述的材料和技术等影响因素也因为实际应用缺失，难以得到反馈和改进。

 

整体看来，相较日本、韩国、美国、挪威等国家已经成熟量产的IV型瓶应用，国内IV型瓶产业处于研发阶段，影响IV型瓶发展的问题需要一一被解锁。

 

值得一提的是，国内一众企业针对IV型瓶业务的发展态度普遍是理性而务实的，预计国产IV型瓶将持续稳健向前发展。

 

一家深入布局IV型瓶的企业负责人表示：“在前期阶段，需要的就是大家扎实地耐心做产品，在实践中推进各项技术和验证体系的发展。此外，安全性关乎整个行业的发展，作为生产厂家，我们无论是从材料的选取还是研发生产、验证、监管等都是谨慎为上。下一步的计划也是将紧跟市场需求，推进IV型瓶产品的落地，在实践中打磨产品。“