IV型儲氫瓶攥住了市場接力棒

市場對儲氫瓶性能提出更高要求，70兆帕IV型瓶開始獲得氣瓶生產企業接力捧。但IV型儲氫瓶仍處于初步推廣階段，在此過程中如何通過市場化路徑降本、進一步提升IV型儲氫瓶應用規模正持續考驗整個行業。

隨著燃料電池汽車產銷量攀升、示范規模加速擴大，儲氫瓶需求將大幅度增加，同時也對儲氫瓶性能提出更高要求。70兆帕IV型瓶憑借安全、高儲氫密度、輕量化、低成本等顯著優勢，開始獲得氣瓶生產企業接力捧。不過，當前，我國市場仍以35兆帕III型瓶為主，IV型儲氫瓶仍處于初步推廣階段，在此過程中如何通過市場化路徑降本、進一步提升IV型儲氫瓶應用規模正持續考驗整個行業。

企業加速布局

隨著《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》的落地，氫能產業將進入技術和產業化的快速發展期，作為關鍵儲運設備，儲氫瓶迎來新的發展機遇。國聯證券分析認為，車載高壓儲氫瓶是目前眾多儲氫承壓設備中，技術相對成熟且已具備商業化程度的一種儲氫設備，未來10年內將迎來快速發展期。

今年以來，在政策激勵及市場需求提升背景下，氣瓶企業在儲氫瓶產能建設和市場擴展方面持續加碼，中材科技、中集、致遠新能等國內企業均加速建設儲氫瓶產線。

其中，中材科技已成功開發并掌握了氫氣瓶國產碳纖維應用技術，氫氣瓶產能為7萬只/年，目前年產2萬只氫氣瓶纏繞項目、年產1500只站用儲氫氣瓶在建中，且正在進行III型瓶技改升級、IV型瓶項目研發。今年3月，中集集團與合斯康成立合資公司，針對中國及東南亞快速增長的高壓氫氣儲運市場需求，提供儲運解決方案，并加緊建設車載儲氫IV型瓶及供氫系統生產線。

巨大的市場前景也吸引了外資布局。今年8月，上海市嘉定區安亭鎮與彼歐新能源（上海）有限公司簽約，將在嘉定氫能港建設首個世界級規模的超級工廠，專門用于生產IV型高壓儲氫瓶，將于2025年開始運營。

此外，天海工業、中集安瑞科、山東奧揚新能源科技股份有限公司等也陸續開始建設IV型瓶生產線，部分企業已將IV型瓶作為業務重點。

性能優勢更符合產業需求

浙江大學建筑工程學院教授白勇表示，自2020年起，我國儲氫瓶市場開始受到更多關注。相比于之前的I型和II型儲氫瓶，III型、IV型儲氫瓶采用碳纖維全纏繞的方式加強罐體，具備輕量化特點，實現了高壓氣態儲氫由固定式應用向車載儲氫應用的轉變。

國聯證券分析指出，目前我國車載儲氫方式大多為35兆帕碳纖維纏繞III型瓶，70兆帕碳纖維纏繞III型瓶也已少量用于國產汽車中。據統計，2021年，70兆帕儲氫瓶出貨量為1203只，占比僅為4%，但目前70兆帕車載儲氫瓶出貨多屬于項目型，短期較難有大規模市場增長。

“III型瓶重容比偏大，生產成本高，且70兆帕壓力下更容易發生氫脆。相比之下，Ⅳ型儲氫瓶優勢明顯，更符合未來氫能產業發展要求。”白勇表示，與III型瓶相比，IV型瓶優勢更顯著。首先，IV型瓶采用非金屬內膽，能夠抗氫脆腐蝕，相對金屬內膽的III型瓶也更具安全優勢；其次，在相同容積和壓力條件下，IV型儲氫瓶儲氫密度高于III型瓶，重量卻更輕；第三，IV型儲氫瓶制造成本更低，而且由于其內膽為塑料，不易疲勞失效，使用壽命也更長，進一步降低了消費成本。

此外，氫能重卡對燃料電池在高續航里程、低成本及輕量化方面要求較高，與IV型瓶的特點相契合。同時，氫燃料電池乘用車由于空間有限，對儲氫瓶的重量及儲氫密度等有較高要求，IV型儲氫瓶更符合乘用車需求。

仍需補齊短板

不過，也有業內人士指出，當前，我國IV型儲氫瓶仍存在幾個關鍵技術難點，如金屬瓶口與塑料內膽兩種不同屬性材料的密封及密封材料的選擇、碳纖維纏繞過程中如何保證內膽不變形、如何精準檢測氫氣泄漏等。

技術難題將直接導致成本攀升。國聯證券援引業內測算指出，對于儲氫質量均為5.6公斤的35兆帕、70兆帕高壓儲氫III型、IV型瓶來說，碳纖維復合材料成本均占總成本的70%左右。此外，當III型及IV型瓶儲氫壓力增至70兆帕時，碳纖維復合材料應用成本及比例將大幅提升，因此降低碳纖維應用成本是儲氫瓶降本的關鍵。

對此，中材科技（蘇州）副總經理袁卓偉公開表示，儲氫瓶廠商除了關注碳纖維的基本設計、保證值、強度、模量之外，也要關注碳纖維之間的界面性能。在纏繞工藝方面，纖維塑料在機械性能上有差異，工藝處理需要進行相應的匹配與改善。

此外，白勇還指出，法規、標準體系不健全也極大阻礙了國內IV型儲氫瓶的推廣應用。目前，行業內已有《車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶》團體標準，但關于產品及技術檢測等諸多環節都缺乏具體、統一的標準。“事實上，儲氫瓶除應用在汽車領域，在船舶、管道、無人機等領域都擁有廣闊的應用前景。因此，行業應持續完善法規、標準體系建設，為IV型儲氫瓶推廣應用提供支撐。”