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在國際市場被廣泛使用的IV型儲氫瓶，在國內(nèi)長期處于空白狀態(tài)。這種局面隨著團(tuán)標(biāo)發(fā)布實施及入局企業(yè)增多開始發(fā)生變化。
團(tuán)標(biāo)是于去年10月8日開始正式實施的《車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)為IV型瓶在國內(nèi)市場的發(fā)展打開了希望大門。
斯林達(dá)快速成為國內(nèi)首家通過“三新”評審的車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶制造廠家，據(jù)悉該公司將很快會獲得車用IV型儲氫瓶的生產(chǎn)資質(zhì)。這件事情讓眾多企業(yè)看到了行得通的、按照國家規(guī)定去推進(jìn)IV型瓶產(chǎn)業(yè)化的一種有效路徑。事實上，除斯林達(dá)加快布局IV型瓶外，佛吉亞、中集安瑞科、Hexagon等國內(nèi)外企業(yè)也對中國IV型儲氫瓶市場蠢蠢欲動。
多股力量“攪動”下，有人認(rèn)為被長期擱置的IV型瓶終于將在國內(nèi)迎來發(fā)展的曙光；有人仍堅持認(rèn)為，拘囿IV型瓶關(guān)鍵技術(shù)難點，IV型瓶在國內(nèi)要真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有一段路要走。國內(nèi)IV型瓶走到了“風(fēng)口”。
IV型儲氫瓶優(yōu)勢顯著
目前國內(nèi)主流的車載儲氫技術(shù)——高壓氣態(tài)儲氫，其容器按種類可分為：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)和塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)4種。
當(dāng)前，鋁內(nèi)膽纖維纏繞III型瓶在國內(nèi)市場占據(jù)主流，已開發(fā)出35MPa和70MPa兩種容器，技術(shù)較為成熟，而塑料內(nèi)膽纖維纏繞的IV型還處于研發(fā)階段。與之相對，日本、韓國、美國與挪威等國的Ⅳ型瓶均已量產(chǎn)，其余國家也有相關(guān)計劃加大Ⅳ型瓶的研究力度，如法國、英國等。
IV型儲氫瓶具有輕量化、高壓力、高儲氫質(zhì)量比和長壽命等特點，在我國的發(fā)展卻長時間以來相對緩慢，一是標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)推進(jìn)難，二是技術(shù)工藝攻克難。但是，這并不妨礙IV型儲氫瓶未來前景被廣泛看好。
中材科技（成都）有限公司總工程師米寬指出，在相同的設(shè)計準(zhǔn)則下，Ⅳ型瓶容量可能要比III型瓶多10%，以重容比來說，III型瓶在0.98左右，Ⅳ型瓶在0.74，所以Ⅳ型瓶的儲氫密度會更有優(yōu)勢。再對比生產(chǎn)成本，Ⅳ型儲氫瓶的成本要比III型瓶的成本低，更具有市場優(yōu)勢。“未來Ⅳ型儲氫瓶肯定會取代III型瓶。”米寬表示。
“IV型瓶內(nèi)膽方便成形，本身價格也較為便宜。”同濟(jì)大學(xué)教授張存滿指出，未來IV型瓶的成本可以達(dá)到目前III型瓶成本的1/4左右。隨著規(guī)模的上升，IV型瓶成本還有很大的降幅空間。III型瓶的價格也會有所降低，但成本仍是IV型瓶的1.5、1.6倍。
斯林達(dá)副總經(jīng)理兼總工程師楊樹軍也認(rèn)為，相比于Ⅲ型瓶，IV型瓶有諸多優(yōu)勢。以斯林達(dá)首款I(lǐng)V型瓶為例，與相同尺寸70MPa車用Ⅲ型儲氫瓶對比（下圖），IV型瓶在輕量化、高壓力、高儲氫密度、長壽命方面都顯現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。
高工產(chǎn)研氫電產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）預(yù)測，在未來三年內(nèi)，隨著國內(nèi)氫燃料電池汽車市場發(fā)展，IV型瓶有望對現(xiàn)有的III型瓶進(jìn)行部分替換。
哪些企業(yè)在布局？
在越來越多的業(yè)界同仁對Ⅳ型瓶給予充分認(rèn)可之外，入局這一領(lǐng)域展開技術(shù)研發(fā)的企業(yè)在增多。
京城股份（600860）發(fā)布非公開發(fā)行A股股票預(yù)案（二次修訂稿），提到擬使用募集資金5200萬元，用于Ⅳ型瓶智能化數(shù)控生產(chǎn)線建設(shè)項目，該項目生產(chǎn)的IV型瓶主要應(yīng)用于作為氫能汽車與天然氣汽車中的儲氣裝置。
亞普股份已宣布加入布局70MPaIV型儲氫瓶“陣容”，并已取得階段性進(jìn)展。
中集安瑞科去年和IV型儲氫瓶領(lǐng)域的“鼻祖”挪威Hexagon簽署《戰(zhàn)略合作意向書》。今年3月3日，中集安瑞科宣布與Hexagon成立針對中國及東南亞市場快速增長的高壓氫氣儲運的合營公司，其中IV型儲氫瓶的生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)預(yù)計最早將于2021年第二季度開始。
“車載儲氫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為輕量化、低成本及低重容比，因此III型瓶向IV型瓶轉(zhuǎn)變是符合未來發(fā)展趨勢的。中集安瑞科將與Hexagon形成協(xié)同效應(yīng)，搶占中國廣闊的氫能市場。”中集安瑞科執(zhí)行董事兼總經(jīng)理楊曉虎公開表示。
目前科泰克也已展開IV型瓶的材料選型匹配等基礎(chǔ)性研究工作。隸屬國家市場監(jiān)管總局的中國特種設(shè)備檢測研究院，也已經(jīng)到參與到國家70MPaIV型瓶的課題研究中。
有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，相對于之前長期被擱置，我國IV型瓶已經(jīng)走到了一個新的發(fā)展階段。
國內(nèi)IV型瓶3-4年后入正軌？
盡管IV型瓶前景被看好及有越來越多的企業(yè)投身布局，但是IV型瓶距離真正產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，還要一段時間。
一方面，IV型瓶的研發(fā)仍有幾個關(guān)鍵技術(shù)難點，比如金屬瓶口與塑料內(nèi)膽兩種不同屬性材料的密封及密封材料的選擇；塑料內(nèi)膽材料與氫是否相容，材料如何選擇與評價；內(nèi)膽成形過程中，無損檢測手段及評價；碳纖維纏繞過程中如何保證內(nèi)膽不變形等。如何高精準(zhǔn)地檢測到氫氣的微小泄露也是目前IV型瓶面臨的巨大挑戰(zhàn)。
另一方面，IV型瓶所需關(guān)鍵材料——碳纖維，全球供應(yīng)企業(yè)有限，與塑料、環(huán)氧樹脂、密封材料等一樣都主要依賴于進(jìn)口，價格高昂。
“與歐美日韓等西方國家相比，國內(nèi)在IV型瓶的研發(fā)和應(yīng)用方面都處于相對落后的狀態(tài)。預(yù)計要3-4年之后，各項技術(shù)和驗證逐漸成熟，國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)相繼出臺，IV型瓶的發(fā)展才會步上正軌。”一位業(yè)內(nèi)人士如此表示。
那么現(xiàn)在企業(yè)深入布局IV型瓶是基于什么考慮？機(jī)會在哪里？
“目前，大家發(fā)展IV型儲瓶的機(jī)會在于替代70MPaIII型瓶和氫能重卡。”他如是判斷。尤其在氫能重卡方面，他認(rèn)為，IV型瓶基體采用塑料材料，具有重量輕、成本低、質(zhì)量儲氫密度大等優(yōu)點，這與氫能重卡本身高續(xù)航里程、低成本及輕量化的內(nèi)在需求相一致。當(dāng)前國家倡導(dǎo)率先發(fā)展氫能重卡，這也將給IV型儲氫瓶帶去一定的市場機(jī)會。
在氫燃料電池汽車將成為未來汽車發(fā)展趨勢的背景下，儲氫瓶作為燃料電池汽車必不可少的關(guān)鍵零部件之一，確實正在釋放出巨大的市場需求。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)儲氫瓶市場在未來10年將以47.7%的復(fù)合年增長率增長，2025年燃料電池車保有量將達(dá)10萬輛，儲氫瓶市場規(guī)模可達(dá)39.2億元。
