近日，未势能源自主研发的第二代70MPa IV型储氢瓶取得突破性进展，质量储氢密度达到6.1wt%，超过美国能源部设定的2025年质量储氢密度目标值5.5wt%，达到世界领先水平。
IV型储氢瓶具有长寿命、轻量化、高储氢质量比、降本空间大等优势，随着燃料电池汽车产销量攀升，我国储氢瓶需求大幅增加。在此背景下，我国储氢瓶企业持续加码产能扩建。业界预测，随着技术突破及原材料国产化进程加快，我国车载储氢瓶降本空间巨大，未来IV型储氢瓶将逐步替代III型氢瓶，成为车载储氢市场主流。
应用优势显著
市场需求快速增长
目前已实现商业化应用的高压储氢瓶分为I型、II型、III型及IV型，其中III型及IV型瓶皆为碳纤维缠绕，具备轻量化特点，实现了高压气态储氢由固定式应用向车载储氢应用的转变。
近年来，我国燃料电池汽车产业化发展起步，储氢瓶应用优势逐步凸显，储氢瓶市场需求快速增长。统计数据显示，2022年，我国市场车载储氢瓶需求量为6.9万支，同比上年增长127.7%；预计到2025年，我国车载储氢瓶需求量可达23万支，年复合增长率约为66%；到2030年需求量将达224万支。
据佛吉亚斯林达总工程师杨树军介绍，当前，铝内胆纤维全缠绕III型瓶国内技术成熟，已开发出35MPa和70MPa两种容器，广泛应用于氢能重卡、氢燃料电池大巴、加氢站等应用场景，而塑料内胆纤维缠绕的IV型瓶在国内还处于待实车验证测试阶段。
“我国车载储氢瓶当前主要以35MPa III型瓶为主，适用于有足够安装空间，且没有更高续航里程要求的车辆。”杨树军表示，“与其他种类储氢瓶相比，IV型储氢瓶内胆由金属内胆变成有一定弹性的塑料内胆，使其寿命大幅提高，适用于受安装空间限制，但对续航里程要求较高的车辆。随着大功率燃料电池汽车越来越受欢迎，70MPa IV型储氢瓶规模化推广呼声渐起，市场需求潜力不断扩大。”
企业布局加速
制造应用迎协同发展
储氢瓶市场需求攀升，让国内相关企业看到了IV型储氢瓶的巨大发展前景。同时，政策支持也为企业发展储氢瓶业务注入“强心剂”。2022年3月，《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》出台，明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标，其中，燃料电池汽车作为未来氢能应用的核心和政策推广支持重点，未来有望呈现出与纯电动汽车互补发展的产业格局。
政策推动下，企业在储氢瓶产能建设和市场扩展方面持续加码，除国富氢能、科泰克、天海工业、中材科技、斯林达等储氢瓶企业外，近年来，中集、奥扬科技、致远新能等企业也纷纷“转舵”储氢瓶业务，加速建设储氢瓶产线。
除制造端发展火热外，储氢瓶下游应用也迎来协同发展。中泰证券分析指出，基于续航里程长、载重能力强以及低温启动性能好等特点，中长途重载商用车将成为燃料电池汽车发展的重点方向。根据中国氢能联盟测算，燃料电池重卡和长途汽车有较大概率在2025年前实现相对于纯电动汽车的成本优势，在政策支持之下，氢能重卡市场渗透率将加速提升，推动IV型储氢瓶需求快速增长。
降本路径清晰
初步具备替代条件
政策支持和企业加速布局背景下，IV型储氢瓶将逐步实现对III型瓶的规模化替代。
杨树军指出，当前，储氢瓶相关法规技术已初具替代条件。“中国技术监督情报协会发布的《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》团体标准已于2020年10月实施，相关国家标准也将于近期发布。”
除标准持续完善外，IV型储氢瓶在技术方面也持续突破。储氢瓶内胆材料在加塑、挤压过程中面临的高温、耐老化等性能问题正在逐步得到解决。“目前，注塑工艺、滚塑工艺内胆的气瓶已通过相关试验验证。”杨树军称。
成本高也是IV型储氢瓶批量化替代面临的主要挑战之一。据测算，35MPa IV型储氢瓶成本高于35MPa III型瓶约15%；不过，70MPa IV型储氢瓶成本低于70MPa III型瓶30%左右。在杨树军看来，车载IV型储氢瓶要实现批量替代，需要持续推动具有一定成本优势的70MPa IV型储氢瓶市场的形成，同时在III型瓶具有相对优势的35MPa市场，利用IV型瓶降本推动替代。
“随着原材料逐步国产化，成本会有一定的降低空间。”杨树军表示，“安全性是实现规模替代的前提。不同储氢瓶密封形式、内胆成型工艺等技术路线不同，风险也更多样化。企业应持续关注储氢瓶密封、泄漏等安全问题，在不断提升储氢瓶生产技术的同时，确保储氢瓶在设计、生产、使用、经营等方面的安全可靠。”
