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3. 儲(chǔ)氫瓶行業(yè)制約因素
3.1儲(chǔ)氫瓶國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)限制了本土企業(yè)技術(shù)積累
國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車搭載的儲(chǔ)氫瓶全部由本土企業(yè)配套提供，全部為III型產(chǎn)品。因IV型瓶在國(guó)內(nèi)很長(zhǎng)時(shí)間被禁用，相關(guān)的研究開發(fā)工作告停。當(dāng)IV型瓶的呼聲越加濃烈、標(biāo)準(zhǔn)逐漸放開時(shí)，本土企業(yè)因技術(shù)積累較少有些措手不及，國(guó)外力量憑借豐富的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)入局中國(guó)市場(chǎng)。
在此背景下，分委會(huì)“優(yōu)生優(yōu)育、先低后高、穩(wěn)步推進(jìn)”的原則，在液化石油氣LPG上進(jìn)行試點(diǎn)，LPG-IV型團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CATSI 02 005-2019《液化石油氣高密度聚乙烯內(nèi)膽玻璃纖維全纏繞氣瓶》，2020年團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CATSI 02007-2020《車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》頒布。
標(biāo)準(zhǔn)解決塑料內(nèi)膽，瓶閥座與塑料內(nèi)膽連接接頭、密封件（材料及試驗(yàn)）、氣瓶試驗(yàn)的關(guān)鍵問題，氣瓶試驗(yàn)總共18項(xiàng)，其中常溫滲透試驗(yàn)、扭矩試驗(yàn)是IV型儲(chǔ)氫瓶特有的，氫氣循環(huán)試驗(yàn)、常溫壓力循環(huán)試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)內(nèi)容有別于III型瓶。
目前能開展氫循環(huán)試驗(yàn)、氫滲透試驗(yàn)相關(guān)機(jī)構(gòu)較少，最權(quán)威的要數(shù)合肥通用機(jī)械研究所，測(cè)試臺(tái)數(shù)量有限。據(jù)了解，不少儲(chǔ)氫瓶企業(yè)都在排列等候，取證速度較慢，目前IV型儲(chǔ)氫瓶?jī)H佛吉亞斯林達(dá)取得證書。
3.2核心材料碳纖維國(guó)產(chǎn)化能力不足
III型車載儲(chǔ)氫瓶、IV型車載儲(chǔ)氫瓶除內(nèi)膽材料不同外，全部采用碳纖維全纏繞工藝，碳纖維重量占整瓶比例最高可達(dá)57%以上，因工作壓力高，對(duì)碳纖維的級(jí)別要求也高。據(jù)調(diào)研，國(guó)內(nèi)主流儲(chǔ)氫瓶企業(yè)碳纖維主要依賴進(jìn)口，近兩年逐漸開始國(guó)產(chǎn)化小批量替代。
據(jù)了解，從今年初開始，主要供應(yīng)商日本東麗收緊碳纖維供應(yīng)（源于政府壓力），國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在優(yōu)先滿足航天軍工領(lǐng)域應(yīng)用外僅有少部分量可以供應(yīng)，有碳纖維庫存的企業(yè)目前還能保證供應(yīng)，部分企業(yè)爭(zhēng)取到國(guó)內(nèi)碳纖維材料供應(yīng)，但已經(jīng)有大量的千臺(tái)級(jí)的訂單量在手的企業(yè)，壓力仍舊較大。
4. 儲(chǔ)氫瓶行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)
被國(guó)際主流燃料電池乘用車批量使用的70MPaIV型儲(chǔ)氫瓶，在國(guó)內(nèi)卻長(zhǎng)期空白。而隨著近兩年燃料電池汽車的火熱，關(guān)于70MPaIV型儲(chǔ)氫瓶的研發(fā)終于有了“破冰”跡象。在2020年日本展會(huì)上，沈陽斯林達(dá)安科新技術(shù)有限公司(下稱“斯林達(dá)”)展出了一款70MPaIV型儲(chǔ)氫瓶，這是國(guó)際舞臺(tái)上首次有國(guó)產(chǎn)70MPaIV型儲(chǔ)氫瓶實(shí)物展出。
高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器主要分為純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶(III型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)4個(gè)類型。I型、II型儲(chǔ)氫密度低、安全性能差，難以滿足車載儲(chǔ)氫密度要求。而憑借提高安全性、減輕重量、提高質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度等優(yōu)勢(shì)，III型、IV型瓶的車載應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，其中國(guó)外多為IV型瓶，國(guó)內(nèi)則多為III型瓶。
相比于III型瓶依然沿用金屬內(nèi)膽，IV型瓶的塑料內(nèi)膽則完全顛覆了原有氣瓶技術(shù)，憑借優(yōu)異的抗氫脆腐蝕性、更輕的質(zhì)量、更低的成本及更高的質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度與循環(huán)壽命，成為引領(lǐng)國(guó)際氫能汽車高壓儲(chǔ)氫容器發(fā)展方向的“新寵”。尤其在燃料電池乘用車領(lǐng)域，沒有IV型瓶，可以說必定步履維艱。國(guó)外IV型瓶應(yīng)用較多，正與其燃料電池乘用車銷量較多有關(guān)
70MPaIV型瓶的研發(fā)生產(chǎn)雖然難關(guān)重重，但國(guó)際上卻有挪威Hexagon、日本豐田、法國(guó)佛吉亞等公司實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，并應(yīng)用在各種車型上。
其中Hexagon是IV型瓶行業(yè)的“鼻祖”，在材料、工藝及裝備上都積累了極為豐富的經(jīng)驗(yàn)；豐田依托自身技術(shù)打造了IV型瓶行業(yè)標(biāo)桿；佛吉亞與現(xiàn)代汽車合作，近日其與現(xiàn)代汽車簽訂合同，將從2021年開始，在接下來的4年時(shí)間里為現(xiàn)代汽車提供10000個(gè)儲(chǔ)氫瓶。
隨著國(guó)外IV型瓶應(yīng)用的日趨成熟，以及國(guó)內(nèi)企業(yè)、資本的推動(dòng)，在發(fā)展氫能成為大勢(shì)所趨的形勢(shì)下，或許就能打開一道口子。
5. 儲(chǔ)氫瓶行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局
儲(chǔ)氫瓶發(fā)展已經(jīng)有50多年的歷史，從鋼瓶到復(fù)合材料氣瓶的研制成功，實(shí)現(xiàn)了向產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量輕的巨大轉(zhuǎn)變。近年來，70MPa儲(chǔ)氫復(fù)合材料氣瓶已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。而我國(guó)的IV型瓶還處于研發(fā)階段，成熟的產(chǎn)品只有35MPa和70MPa III型瓶，其中70MPa III型瓶在乘用車上應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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5. 清潔能源裝備先進(jìn)智造龍頭—中集安瑞科 華泰證券
6. 機(jī)械設(shè)備行業(yè)周報(bào)（第二十一周） 華泰證券
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