【海川开眼界】能装700个大气压的车载氢气瓶是怎么做的

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作为氢燃料电池的储存燃料的核心——储氢瓶，就像传统内燃机的油箱一样，是整个燃料电池燃料（氢气）提供不可或缺的装置。当然由于目前常用的氢气都是高压气态，所以其制造生产工艺远比传统油箱要复杂得多。下面我们先简单了解一下氢瓶的基本分类和基本工艺，

氢瓶从代别上分为：I 型瓶、II 型瓶、III 型瓶、IV 型瓶。

从压力类别上分为A类和B类。35MPa为A类；70MPa为B类。（由于压力不同，做测试验证的方式也不一样。）

I 型瓶、II 型瓶主要采用耐压钢材，II 型瓶在I 型瓶的基础上增加了纤维—树脂复合的包裹，目前仍有应用在一些固定式场所（比如固定式燃料电池电源或其他固定储氢场景），由于其发展历史较久，工艺也非常成熟，这里我们就不再介绍了。下面我们简单介绍一下III 型瓶、IV 型瓶。

III 型瓶：由于把燃料电池作为一种移动的电力源（如燃料电池汽车，船舶飞机等等），所以对氢气的供给装置的轻量化提出了更高的要求，这时才有了III型瓶的出现。产品重量降低的同时，为了保证性能，制造成本也比I和II型瓶都有了增加。的从外形示意图上看，III型瓶主要采用铝内胆，对瓶身则进行了全瓶身的纤维与树脂复合材料的包裹。包裹形式则采用两极铺设或螺旋形铺设。III型瓶可以满足燃料电池汽车上的压力需求，分为A类35MPa和B类70MPa两种。目前国内燃料电池车用氢瓶通常为比较成熟的A类和B类III型瓶。

IV 型瓶：为追求进一步的轻量化和低成本，开发出了IV 型瓶。IV型瓶衬里为高分子塑料制成，比III型瓶铝衬里重量更轻，瓶身上由纤维树脂复合材料全包裹。包裹采用两极铺设和螺旋形铺设混合的形式。特别说明的是IV型瓶为了得到更好地密封在氢瓶口处制成金属型（是个技术难点）。瓶壁的厚度方面，IV型略薄于III型瓶。储气压力与III型瓶一致。目前国内还没有可以量产成熟的IV型瓶，国内IV型瓶均处于研发或者试制过程中。生产III型瓶的企业几乎都在积极推进IV 型瓶的研发和试制，以备及时产业化。

目前产业现状基本是A类35MPa III型瓶工艺成熟，产能富足;B类70MPa也基本可以应用。A、B类的IV 型瓶基本处于研发和试制阶段。关于标准方面，《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》团体标准（里面有描述到关于70MPa以及IV 型瓶的要求），于2020年10月8日发布并开始实施。关于制造方面，根据气瓶安全技术规范：首先就是我们要做一个气瓶，第一步依据标准设计，考虑可能会出现的失效模式，可能出现的材料裂化等都要考虑进去；其次这个设计文件要经过有资质的鉴定机构来鉴定以后才可以投入使用，要根据这个设计文件去试制样品，样品要通过有资质的鉴定机构完成形式实验以后才能投产制造。

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