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中集安瑞科:70MPa Ⅳ型瓶将于2022年实现量产!

日期:2021-06-30    来源:氢能观察  作者:张松氢能团队

国际氢能网

2021
06/30
09:07
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关键词: 中集安瑞科 储氢瓶 储氢设备

在此前召开的FCVC 2021上,记者来到中集安瑞科控股有限公司展位,就中集安瑞科这次参展的新品70MPa复合材料缠绕气瓶进行了采访。Q:此次参展的70MPa复合材料缠绕气瓶与上一代相比有什么优势?

A:从气瓶的材料结构角度来讲,气瓶分为Ⅰ~Ⅳ型,上一代是Ⅲ型。车载气瓶主要是35MPa,Ⅲ型瓶也以35MPa为主,但也有用Ⅲ型瓶做70MPa的。但因为70MPaⅢ型瓶工作压力高,气瓶壁增厚,整体重量就会增加。Ⅲ型瓶是铝内胆,而现在我们的新产品是碳纤维缠绕塑料内胆。

碳纤维本身是一种新型的高强度复合材料,在储氢瓶和航空航天领域已经有了大量应用。相较之碳纤维在大型航空器中的应用,碳纤维在氢瓶领域的应用更加基础。高强度的防弹衣、防弹头盔都使用了碳纤维。

另外,Ⅳ型瓶在重量方面具有优势。一只Ⅲ型瓶自重大概在80-90kg以内,如果按一组9只来计算,整组气瓶重量将达到700公斤以上,假如再加上框架、瓶阀等,一组的总重可能达到1吨。而如果采用新的四型瓶,其重量至少能降低200公斤以上。

Q:那么与竞争对手相比,中集生产的Ⅳ型瓶优势在哪里?

A:首先,作为合资企业,中集的技术是比较成熟领先的。第二,中集具有规模化的优势。除此之外,中集集团本身除了装备之外,还有车辆集团、港口物流、空港等业务。因此,中集在氢能终端方面还具有可以拓展的大规模装备应用的终端场景,并拓展储氢瓶的不同领域应用,自己就能进行氢能示范应用,这一点是十分有优势的。

Q:现在Ⅳ型瓶的技术难点都有什么?

A:这涉及到几个方面。第一,塑料内胆的成型,包括塑料内胆与外面金属瓶颈两种不同材料之间的连接问题。Ⅳ型瓶需要将之可靠地连接起来,又要保证其密封性,这在技术上非常困难。

第二,碳纤维多个方向的缠绕。如何把缠绕做好,减少碳纤维成本占的比重,这是工艺上的难点。而在结构设计上,内胆和碳纤维缠绕的空间还有很多技术上的细节问题。

Q:此次的新品70MPa Ⅳ型瓶是否已经实现量产?量产后,成本还能够降低吗?

A:生产线正在建设中,大概明年中可以实现量产。在规模化的生产线领域,公司建设得算是国内比较早的。因为国内也有一些厂家在推出试验瓶、样瓶,而我们这个规模化的生产线达产之后能达到年产10w只的规模。正常情况下,一条生产线要经过试产、调试、取证等过程,达产需要两到三年。毕竟这个行业刚刚起步,距离成熟市场化还有很长的路要走。但对于企业来说,降本是一个持续的过程,随着产能不断扩大、材料技术逐渐成熟、供应链渠道陆续开发,成本下降是一个必然的趋势。

Q:中集似乎和海外一起合作做Ⅳ型瓶,在生产气瓶方面,中集主要起到什么作用呢?另外,材料这方面,公司是从海外进口还是自产呢?

A:中集在生产气瓶方面主要是起到一个集成的作用,会在气瓶做出来之后给车配套,做一个系统的集成。

材料方面,短期内为了保证产品可靠性还是会以进口为主。但是长期来看,在国内碳纤维厂家也越来越多的情况下,材料质量和稳定性也会越来越好。为了降成本,公司后续可能会使用一些有竞争力、技术成熟的国产产品。

Q:最近,氢燃料汽车的安全性问题备受关注。在安全问题方面,读者们很关注的一个问题是,氢燃料电池汽车能否在地下车库停放?

A:关于氢气瓶的安全标准很多,相对来说已经比较成熟。而且,为了保险起见,公司在国外已经做了很多年了,有大量的应用经验,并经过了实际检验。作为一种气体燃料能源,从易燃易爆的角度来看,日常生活中使用的电器、天然气、汽油都有危险性。只要零部件产品确认稳定可靠,严格按照规划标准设计使用,不违章不违规,产品经过严格设计制造检验,是不会有安全问题的。

对于氢燃料电池汽车能否在地下车库停放的问题,与氢燃料电池汽车使用的介质有关。如果是气态储氢就可以在地下车库停放,而液态储氢的氢燃料电池汽车在地下车库停放则存在超温排放的问题。但实际上并不需要太过担心这一点,现在国内大部分氢燃料汽车都采用气态储氢。

Q:那么最后一个问题,除了碳纤维气瓶,中集还将在哪些方面发力呢?

A:气瓶主要是车载的储氢方式。除了车载方向,储运加氢领域还有着需要大量氢储运的场景,中集对于这些包括拖车储氢瓶在内的大型氢储运设备都有研究。现在,大型氢储运采用的设备主要以Ⅰ型瓶、Ⅱ型瓶为主,将来也可能向Ⅳ型瓶过渡。Ⅳ型瓶会使成本大幅降低,令运输更加经济。

此外,中集安瑞科已经与国内一些大的车厂达成合作,与一些组件企业进行沟通,并且还在继续拓展深化合作。中集安瑞科气体加注设备研发较早,市场规模较大。因此,中集与国家能源集团达成合作,将为其冬奥会示范项目做70MPa加氢。


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