Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)前景十分廣闊。2020年10月，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)牽頭修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》對(duì)氫燃料電池汽車的發(fā)展做出進(jìn)一步規(guī)劃，2025年規(guī)劃氫能源車保有量達(dá)到10萬(wàn)輛，在2030-2035年期間實(shí)現(xiàn)氫燃料能源汽車保有量100萬(wàn)輛。整個(gè)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈，除了燃料電池堆作為關(guān)鍵裝備外，儲(chǔ)氫瓶的應(yīng)用推廣將是氫能汽車商業(yè)化發(fā)展的重要突破口。在全球范圍內(nèi)廣受認(rèn)可的Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶非常符合中國(guó)要求的安全、先進(jìn)和高成本效益的氫能源轉(zhuǎn)型趨勢(shì)。同時(shí)，中國(guó)政府提出要在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，這也給予Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶在未來(lái)低碳化出行方式轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的支撐。

 

Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶?jī)?yōu)勢(shì)明顯，符合未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。目前，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的是III型儲(chǔ)氫瓶（鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶），在國(guó)外應(yīng)用較多的是Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶。Ⅳ型瓶?jī)?yōu)勢(shì)更明顯：一是從技術(shù)上來(lái)講，其采用非金屬內(nèi)膽，具有優(yōu)異的抗氫脆腐蝕能力，相對(duì)金屬內(nèi)膽的III型瓶更具安全優(yōu)勢(shì)；在通過(guò)相同外徑、容積和壓力（70MPa）條件下，Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶?jī)?chǔ)氫密度可以達(dá)到5.5%，高于III型瓶的3.9%；成品重量為48KG，比III型瓶輕22.5%；二是從經(jīng)濟(jì)性上來(lái)講，Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶制造成本只有III型瓶的63.5%，而且其由于內(nèi)膽為塑料，不易疲勞失效，使用壽命較長(zhǎng)，進(jìn)一步降低了消費(fèi)成本。車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)為安全、高儲(chǔ)氫密度、輕量化、低成本、成壽命，因此III型瓶向Ⅳ型瓶轉(zhuǎn)變是符合未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求的，Ⅳ型瓶也將會(huì)成為氫燃料電池乘用車的首選儲(chǔ)能裝備。

 

Ⅳ型儲(chǔ)氫瓶團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)業(yè)化落地將逐步加快。2020年10月8日，《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)正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶的型式和參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)等要求，比如公稱工作壓力不超過(guò)70MPa、公稱容積不大于450L、貯存介質(zhì)為壓縮氫氣、工作溫度不低于-40℃且不高于85℃等，具體參數(shù)要求與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)相近。團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，將加快國(guó)內(nèi)IV型儲(chǔ)氫瓶的技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)推廣，同時(shí)帶動(dòng)國(guó)外相關(guān)技術(shù)在國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)換和應(yīng)用，進(jìn)而推動(dòng)國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)業(yè)化落地。

 

 

法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全，是國(guó)內(nèi)IV型儲(chǔ)氫瓶推廣不力的深層原因。盡管《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)已正式實(shí)施，但產(chǎn)品及技術(shù)檢測(cè)、評(píng)價(jià)等諸多環(huán)節(jié)都缺乏相應(yīng)的細(xì)致標(biāo)準(zhǔn)，如密封材料能否達(dá)到氣瓶的生命周期要求標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)中國(guó)IV型儲(chǔ)氫瓶的商業(yè)準(zhǔn)入及產(chǎn)品認(rèn)證放開(kāi)較為緩慢，很多廠商目前沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的訂單，只是在做前期的市場(chǎng)鋪墊工作，對(duì)于IV型儲(chǔ)氫瓶推廣應(yīng)用不利。與部分國(guó)家相比，中國(guó)IV型儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)業(yè)布局相對(duì)滯后。挪威、日本、法國(guó)的多家公司已經(jīng)做到IV型儲(chǔ)氫瓶的批量生產(chǎn)，并應(yīng)用于各種車型（見(jiàn)下表）。中國(guó)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始紛紛布局IV型儲(chǔ)氫瓶的研發(fā)生產(chǎn)，雖然已經(jīng)有沈陽(yáng)斯林達(dá)獲得了制造許可，但整體而言，在IV型儲(chǔ)氫瓶生產(chǎn)及實(shí)際應(yīng)用、關(guān)鍵技術(shù)和材料的研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證等方面，相對(duì)滯后。表 部分企業(yè)IV型儲(chǔ)氫瓶發(fā)展情況

 

 

產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在缺陷，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺乏有效供給。中國(guó)IV型儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)還存在缺陷，之于國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)依然是一個(gè)“卡脖子”問(wèn)題，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)市場(chǎng)缺乏有效供給。一是關(guān)鍵技術(shù)缺失，如金屬瓶口與塑料內(nèi)膽兩種不同屬性材料的密封技術(shù)掌握在歐美日韓企業(yè)手中，中國(guó)企業(yè)如何尋求技術(shù)突破或規(guī)避專利是個(gè)問(wèn)題。二是所需的關(guān)鍵材料都需要進(jìn)口，如塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、密封材料、碳纖維等，受限于國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)材料研究薄弱，能夠采購(gòu)基礎(chǔ)材料進(jìn)行合成的企業(yè)很少。三是制造工藝中的很多環(huán)節(jié)尚缺乏評(píng)價(jià)及檢測(cè)手段，如塑料內(nèi)膽材料與氫相容評(píng)價(jià)、內(nèi)膽成形無(wú)損檢測(cè)、微小泄漏量的高精度實(shí)時(shí)檢測(cè)等。四是國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車擁有量很少，IV型儲(chǔ)氫瓶需求不旺盛，尚未實(shí)現(xiàn)在汽車上的實(shí)際應(yīng)用。

 

 

逐步推動(dòng)制定一批IV型儲(chǔ)氫瓶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化認(rèn)證認(rèn)可有效供給。首先，在已有的IV型儲(chǔ)氫瓶團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，加大國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有效供給，逐步建立健全包括材料、設(shè)施要求、結(jié)構(gòu)和工藝、試驗(yàn)方法、包裝、運(yùn)輸及存儲(chǔ)、檢測(cè)與評(píng)價(jià)等各細(xì)分領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系。第二，建立IV型儲(chǔ)氫瓶質(zhì)量認(rèn)證制度體系，促進(jìn)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)的成熟應(yīng)用；支持一批技術(shù)有特色、服務(wù)有特色的專業(yè)儲(chǔ)氫瓶檢測(cè)檢驗(yàn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)發(fā)展，不斷滿足市場(chǎng)多樣化、個(gè)性化需求；未來(lái)應(yīng)對(duì)標(biāo)國(guó)際，促進(jìn)IV型儲(chǔ)氫瓶合格評(píng)定結(jié)果的互認(rèn)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品“走出去”。納入整體氫能產(chǎn)業(yè)政策體系，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。中國(guó)政府有關(guān)部門應(yīng)從戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技、財(cái)政等方面，將IV型儲(chǔ)氫瓶研發(fā)生產(chǎn)、推廣應(yīng)用納入到氫能產(chǎn)業(yè)政策支持體系。在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、專項(xiàng)行動(dòng)、重點(diǎn)專項(xiàng)中，進(jìn)一步明確IV型儲(chǔ)氫瓶研究?jī)?nèi)容及考核指標(biāo)，推動(dòng)共性關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，強(qiáng)化扶持力度。同時(shí)，選取氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的地區(qū)實(shí)施IV型儲(chǔ)氫瓶應(yīng)用試點(diǎn)示范工程，逐步發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題，探索商業(yè)應(yīng)用模式，加快其在中國(guó)商業(yè)化的準(zhǔn)入步伐。此外，有條件的地方政府可探索將IV型儲(chǔ)氫瓶核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)及應(yīng)用作為財(cái)政補(bǔ)助及資金獎(jiǎng)勵(lì)范疇，推動(dòng)產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。強(qiáng)化合作力度和彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)鏈不足。相關(guān)企業(yè)要深度開(kāi)展與科研院所、高等院校的產(chǎn)學(xué)研合作，突破核心技術(shù)、成型工藝、關(guān)鍵原材料制備等“卡脖子”問(wèn)題，加快IV型儲(chǔ)氫瓶國(guó)產(chǎn)化的步伐。同時(shí)，應(yīng)大力開(kāi)展戰(zhàn)略合作和加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)作，強(qiáng)化核心技術(shù)積累和專利布局，避免遭遇國(guó)外的專利技術(shù)壁壘。此外，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)政策和氫燃料汽車市場(chǎng)需求的研判，及時(shí)開(kāi)發(fā)或拓展IV型儲(chǔ)氫瓶生產(chǎn)線項(xiàng)目，滿足市場(chǎng)需求的同時(shí)，迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，強(qiáng)化供給能力。

 

（作者黃玉垚、高宏均來(lái)自賽迪工業(yè)和信息化研究院）