市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)氫瓶性能提出更高要求，70兆帕IV型瓶開始獲得氣瓶生產(chǎn)企業(yè)接力捧。但I(xiàn)V型儲(chǔ)氫瓶仍處于初步推廣階段，在此過(guò)程中如何通過(guò)市場(chǎng)化路徑降本、進(jìn)一步提升IV型儲(chǔ)氫瓶應(yīng)用規(guī)模正持續(xù)考驗(yàn)整個(gè)行業(yè)。

隨著燃料電池汽車產(chǎn)銷量攀升、示范規(guī)模加速擴(kuò)大，儲(chǔ)氫瓶需求將大幅度增加，同時(shí)也對(duì)儲(chǔ)氫瓶性能提出更高要求。70兆帕IV型瓶憑借安全、高儲(chǔ)氫密度、輕量化、低成本等顯著優(yōu)勢(shì)，開始獲得氣瓶生產(chǎn)企業(yè)接力捧。不過(guò)，當(dāng)前，我國(guó)市場(chǎng)仍以35兆帕III型瓶為主，IV型儲(chǔ)氫瓶仍處于初步推廣階段，在此過(guò)程中如何通過(guò)市場(chǎng)化路徑降本、進(jìn)一步提升IV型儲(chǔ)氫瓶應(yīng)用規(guī)模正持續(xù)考驗(yàn)整個(gè)行業(yè)。

企業(yè)加速布局

隨著《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》的落地，氫能產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展期，作為關(guān)鍵儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備，儲(chǔ)氫瓶迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)聯(lián)證券分析認(rèn)為，車載高壓儲(chǔ)氫瓶是目前眾多儲(chǔ)氫承壓設(shè)備中，技術(shù)相對(duì)成熟且已具備商業(yè)化程度的一種儲(chǔ)氫設(shè)備，未來(lái)10年內(nèi)將迎來(lái)快速發(fā)展期。

今年以來(lái)，在政策激勵(lì)及市場(chǎng)需求提升背景下，氣瓶企業(yè)在儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)能建設(shè)和市場(chǎng)擴(kuò)展方面持續(xù)加碼，中材科技、中集、致遠(yuǎn)新能等國(guó)內(nèi)企業(yè)均加速建設(shè)儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)線。

其中，中材科技已成功開發(fā)并掌握了氫氣瓶國(guó)產(chǎn)碳纖維應(yīng)用技術(shù)，氫氣瓶產(chǎn)能為7萬(wàn)只/年，目前年產(chǎn)2萬(wàn)只氫氣瓶纏繞項(xiàng)目、年產(chǎn)1500只站用儲(chǔ)氫氣瓶在建中，且正在進(jìn)行III型瓶技改升級(jí)、IV型瓶項(xiàng)目研發(fā)。今年3月，中集集團(tuán)與合斯康成立合資公司，針對(duì)中國(guó)及東南亞快速增長(zhǎng)的高壓氫氣儲(chǔ)運(yùn)市場(chǎng)需求，提供儲(chǔ)運(yùn)解決方案，并加緊建設(shè)車載儲(chǔ)氫IV型瓶及供氫系統(tǒng)生產(chǎn)線。

巨大的市場(chǎng)前景也吸引了外資布局。今年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(gè)世界級(jí)規(guī)模的超級(jí)工廠，專門用于生產(chǎn)IV型高壓儲(chǔ)氫瓶，將于2025年開始運(yùn)營(yíng)。

此外，天海工業(yè)、中集安瑞科、山東奧揚(yáng)新能源科技股份有限公司等也陸續(xù)開始建設(shè)IV型瓶生產(chǎn)線，部分企業(yè)已將IV型瓶作為業(yè)務(wù)重點(diǎn)。

性能優(yōu)勢(shì)更符合產(chǎn)業(yè)需求

浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院教授白勇表示，自2020年起，我國(guó)儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)開始受到更多關(guān)注。相比于之前的I型和II型儲(chǔ)氫瓶，III型、IV型儲(chǔ)氫瓶采用碳纖維全纏繞的方式加強(qiáng)罐體，具備輕量化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫由固定式應(yīng)用向車載儲(chǔ)氫應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。

國(guó)聯(lián)證券分析指出，目前我國(guó)車載儲(chǔ)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(guó)產(chǎn)汽車中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年，70兆帕儲(chǔ)氫瓶出貨量為1203只，占比僅為4%，但目前70兆帕車載儲(chǔ)氫瓶出貨多屬于項(xiàng)目型，短期較難有大規(guī)模市場(chǎng)增長(zhǎng)。

“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型儲(chǔ)氫瓶?jī)?yōu)勢(shì)明顯，更符合未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。”白勇表示，與III型瓶相比，IV型瓶?jī)?yōu)勢(shì)更顯著。首先，IV型瓶采用非金屬內(nèi)膽，能夠抗氫脆腐蝕，相對(duì)金屬內(nèi)膽的III型瓶也更具安全優(yōu)勢(shì)；其次，在相同容積和壓力條件下，IV型儲(chǔ)氫瓶?jī)?chǔ)氫密度高于III型瓶，重量卻更輕；第三，IV型儲(chǔ)氫瓶制造成本更低，而且由于其內(nèi)膽為塑料，不易疲勞失效，使用壽命也更長(zhǎng)，進(jìn)一步降低了消費(fèi)成本。

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

仍需補(bǔ)齊短板

不過(guò)，也有業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前，我國(guó)IV型儲(chǔ)氫瓶仍存在幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，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、碳纖維纏繞過(guò)程中如何保證內(nèi)膽不變形、如何精準(zhǔn)檢測(cè)氫氣泄漏等。

技術(shù)難題將直接導(dǎo)致成本攀升。國(guó)聯(lián)證券援引業(yè)內(nèi)測(cè)算指出，對(duì)于儲(chǔ)氫質(zhì)量均為5.6公斤的35兆帕、70兆帕高壓儲(chǔ)氫III型、IV型瓶來(lái)說(shuō)，碳纖維復(fù)合材料成本均占總成本的70%左右。此外，當(dāng)III型及IV型瓶?jī)?chǔ)氫壓力增至70兆帕?xí)r，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用成本及比例將大幅提升，因此降低碳纖維應(yīng)用成本是儲(chǔ)氫瓶降本的關(guān)鍵。

對(duì)此，中材科技（蘇州）副總經(jīng)理袁卓偉公開表示，儲(chǔ)氫瓶廠商除了關(guān)注碳纖維的基本設(shè)計(jì)、保證值、強(qiáng)度、模量之外，也要關(guān)注碳纖維之間的界面性能。在纏繞工藝方面，纖維塑料在機(jī)械性能上有差異，工藝處理需要進(jìn)行相應(yīng)的匹配與改善。

此外，白勇還指出，法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系不健全也極大阻礙了國(guó)內(nèi)IV型儲(chǔ)氫瓶的推廣應(yīng)用。目前，行業(yè)內(nèi)已有《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)，但關(guān)于產(chǎn)品及技術(shù)檢測(cè)等諸多環(huán)節(jié)都缺乏具體、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。“事實(shí)上，儲(chǔ)氫瓶除應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，在船舶、管道、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域都擁有廣闊的應(yīng)用前景。因此，行業(yè)應(yīng)持續(xù)完善法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，為IV型儲(chǔ)氫瓶推廣應(yīng)用提供支撐。”