中國儲能網(wǎng)訊：儲氫瓶在市場端能否被廣泛應(yīng)用，除了考慮成本因素，還需考慮瓶子本身性能、產(chǎn)業(yè)配套、政策審批等問題。
隨著燃料電池汽車產(chǎn)銷量的攀升，儲氫瓶需求大幅增加。為了提高安全性、續(xù)航里程等，市場亦對儲氫瓶性能提出更高要求。
據(jù)業(yè)界統(tǒng)計(jì)，2022年中國市場車載儲氫瓶需求量約為6.9萬支，同比增長127.7%；2025年可達(dá)23萬支，年復(fù)合增長率約為66%；2023可達(dá)224萬支，年復(fù)合增長率約為61%。
在此背景下，儲氫瓶企業(yè)在產(chǎn)能擴(kuò)建方面持續(xù)加碼。其中，中集安瑞科、國富氫能、中材科技等企業(yè)加速建設(shè)儲氫瓶產(chǎn)線。不僅如此，巨大的市場前景亦吸引了外資布局。2022年8月，上海市嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)與彼歐新能源（上海）有限公司簽約，將在嘉定氫能港建設(shè)首個世界級規(guī)模的超級工廠，專門用于生產(chǎn)IV型高壓儲氫瓶。
此外，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者與業(yè)內(nèi)多家企業(yè)溝通發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國內(nèi)III型車載儲氫瓶較為成熟，基本不存在技術(shù)瓶頸，業(yè)界正朝著IV型瓶方向拓展，但碳纖維、閥門等核心零部件及材料仍需突破技術(shù)壁壘。
降本在即
“當(dāng)前國內(nèi)示范車輛基本采用35MPa的III型儲氫瓶，產(chǎn)品技術(shù)相對成熟，成本在可控范圍?！敝屑踩鹂瓶毓捎邢薰緫?zhàn)略規(guī)劃經(jīng)理董殊在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時指出。
但歐美日韓等國家的氫燃料汽車大部分采用了70MPa的IV型儲氫瓶?！叭粑覈鴥淦窟_(dá)不到70MPa，在競爭上，不僅比不過國際上的燃料電池企業(yè)，也比不過鋰電的續(xù)航里程?，F(xiàn)在示范期主要是測試燃料電池的性能，但真正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，還是需要70MPa的儲氫瓶。”一位氫咨詢機(jī)構(gòu)研究員告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者。
需要指出的是，采購價(jià)格將直接影響市場對儲氫瓶型號的選擇。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士指出，70MPa的IV型儲氫瓶價(jià)格高達(dá)50多萬元，僅閥門成本達(dá)20多萬。
據(jù)業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)顯示，35MPa瓶閥國外價(jià)格3000至4000元/個，國內(nèi)1800元/個；70MPa暫時沒有國產(chǎn)閥，國外供應(yīng)商價(jià)格原來最高達(dá)到10萬/個，最低約22000元/個。
“70MPa與35MPa的成本差異在閥門上，因?yàn)?0MPa的儲氫瓶要求閥門承受的壓力更大，集中度更高，所以現(xiàn)在閥門的成本包括了研發(fā)費(fèi)用，若未來規(guī)?；a(chǎn)，其成本有很大的下降空間?！倍獗硎尽?
不僅如此，董殊還指出，70MPa的氫瓶閥門屬于高精密零部件，目前與瓶口銜接的穩(wěn)定性也是必須要解決的問題，閥門如何根據(jù)指令實(shí)時調(diào)整、充放、打開、關(guān)閉等，均是業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)。
此外，包裹在儲氫瓶外面的碳纖維亦對氫瓶的成本起著決定性作用。美國能源部DOE研究結(jié)果顯示，35MPaIV型瓶、70MPaIV型瓶、35MPaIII型瓶、70MPaIII型瓶成本分別為2865美元、3488美元、3085美元、3920美元，其中碳纖維材料占比分別為76.58%、78.01%、62.43%、65.64%。
據(jù)董殊介紹，前幾年，日韓的碳纖維是全球車載儲氫瓶企業(yè)的主要供應(yīng)商。近兩年，國內(nèi)企業(yè)開始布局，技術(shù)成熟度達(dá)到了可以使用的狀態(tài)，成本也在下降。“不僅如此，原來碳纖維主要應(yīng)用在航天、體育等領(lǐng)域，沒有集中于氫能領(lǐng)域的應(yīng)用，所以我們現(xiàn)在要跟生產(chǎn)碳纖維的企業(yè)保持高度的戰(zhàn)略合作，保證材料的供給?！?
21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者發(fā)現(xiàn)，業(yè)內(nèi)對降本似乎有一定的信心?！皣鴥?nèi)企業(yè)中集安瑞科、未勢能源、瀚氫動力、旗磐科技、神通新能源等都在積極研發(fā)70MPa瓶口閥，預(yù)計(jì)國產(chǎn)閥取得上車資格后成本可以降至1萬元/個左右，規(guī)?；罂梢韵陆抵?000元/個?！鄙鲜鰵渥稍儥C(jī)構(gòu)研究員告訴記者。
廣州賽奧碳纖維技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理林剛則表示，“碳纖維成本不用擔(dān)心，2022年初約130元/kg，到年底或2023年差不多可以做到100元/kg?！?
難點(diǎn)待解
儲氫瓶在市場端能否被廣泛應(yīng)用，除了考慮成本因素，還需考慮瓶子本身性能、產(chǎn)業(yè)配套、政策審批等問題。
據(jù)上述氫咨詢機(jī)構(gòu)研究員介紹，儲氫瓶重量占比95%以上，需求的氫氣只有5%，而且不能長距離運(yùn)輸?！耙虼?，儲氫瓶的關(guān)鍵是如何增加氫氣單位體積密度。在耐壓的同時，將瓶子做輕?！?
因此，IV型瓶“風(fēng)起”，各企業(yè)爭相布局。例如，中集安瑞科于2020年與Hexagon合作，計(jì)劃引入IV型儲氫瓶在國內(nèi)市場推廣，并計(jì)劃將于2022年年中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，總產(chǎn)能達(dá)10萬只/年；國富氫能于2020年布局IV型儲氫瓶技術(shù)研發(fā)；京城股份計(jì)劃年產(chǎn)10000支IV型儲氫瓶等。
浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院教授白勇表示，“III型瓶重容比偏大，生產(chǎn)成本高，且70兆帕壓力下更容易發(fā)生氫脆。相比之下，Ⅳ型瓶優(yōu)勢明顯。首先，IV型瓶采用非金屬內(nèi)膽，能夠抗氫脆腐蝕；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?！?
“不過，IV型儲氫瓶也存在著技術(shù)上的難題——由于采用樹脂內(nèi)膽，使得安全性大幅降低，耐熱性、氫氣滲透、容易破裂，密封等問題對制造工藝、復(fù)合材料的開發(fā)提出了挑戰(zhàn)。”上述氫咨詢機(jī)構(gòu)工作人員指出。
此外，據(jù)業(yè)內(nèi)反饋，儲氫瓶所使用碳纖維國內(nèi)供應(yīng)商主要有中復(fù)神鷹、光威復(fù)材和中安信等可以達(dá)到氣瓶纏繞的要求，但依然以小絲束為主，且供不應(yīng)求。
“還存在產(chǎn)品穩(wěn)定性差，毛紗率高，纏繞工藝性差的問題，大多使用在20MPa的纏繞等級上，35MPa的壓力等級也有使用，70MPa等級使用較少?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士告訴記者。
值得注意的是，70MPa儲氫瓶的使用還存在手續(xù)審批、標(biāo)準(zhǔn)制定不完善等問題。2022年9月底，上海市推出首批氫能網(wǎng)約車，該批車輛配備的是70MPa儲氫瓶，續(xù)航里程達(dá)600公里。
但事實(shí)上，加氫站只能提供35MPa壓力等級的氫氣加注服務(wù)?！半m然車輛儲氫系統(tǒng)是70MPa，但加氫站目前還沒有獲批可進(jìn)行相應(yīng)的加氫服務(wù)?！奔託湔竟ぷ魅藛T告訴記者，該站70MPa的壓縮機(jī)、加氫機(jī)、加注槍等加氫設(shè)備都已具備，但相關(guān)許可證尚未下發(fā)。
此外，據(jù)業(yè)內(nèi)反饋，IV型儲氫瓶的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)都已發(fā)布，但國標(biāo)尚未出臺。
“我們現(xiàn)在能做的就是把產(chǎn)品做好，解決好技術(shù)上的痛點(diǎn)，確保產(chǎn)品的安全性，待相關(guān)審批通過后，將能立馬響應(yīng)市場需求。”董殊告訴記者。
