燃料电池是一种直接把燃料所具有的化学能转换成电能的发电装置，它具有能量转化率高、无噪声污染、环境友好等特点。采用氢气作为燃料的燃料电池是实现缓解能源压力、经济发展与环境和谐的最佳手段，由此并带动了氢能产业的大力发展。氢燃料电池汽车是氢能应用场景最具代表性的领域之一，汽车工程协会《节能与新能源汽车技术路线图》指出，到2030年，中国氢燃料电池汽车将超过百万辆。面对氢燃料电池汽车市场即将的喷井式增长，作为氢燃料汽车发展过程中的关键一环，车载储氢技术直接关系到燃料电池汽车的续航、成本与安全性。
车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢和有机液体储氢。车载储氢系统的主要技术要求有：能量储存密度（即单位质量储氢密度和体积储氢密度）；在车辆启停以及行驶过程中，储氢系统能够动态快速响应，及时进行氢气的供给与中断；能适应恶劣环境（如低温）；最后是安全性与稳定性，要有相应的保障体系。目前，国内外车用储氢瓶的类型主要以铝内胆纤维缠绕（三型）和塑料内胆纤维缠绕（四型）为主，并朝着轻量化、高压力、大容量的发展方向。
第十五届日本国际氢能及燃料电池展览会上，汇聚了多家储氢瓶生产厂商，也展出了多款三型瓶和四型瓶。下文将对生产氢燃料汽车储氢瓶的参展厂商及其相关产品进行介绍。
（一）中材科技（成都）有限公司——车用燃料电池储氢瓶
中材科技（成都）有限公司（以下简称“中材成都”），是中材科技股份有限公司的全资子公司，以车载CNG气瓶、氢燃料电池气瓶和气体储运单元为主营业务。其拥有四川成都、江苏苏州两个生产基地，年产能超过70万只，其中成都基地是国内CNG压力容器单体工厂规模最大的企业，与国际、国内众多知名汽车主机厂建立了长期稳固的业务合作关系，提供燃气车CNG气瓶及系统应用服务，苏州基地也是德国大众亚太地区唯一CNG产品制造基地。
图1 中材成都-铝内胆碳纤维全缠绕三型氢气瓶 中材成都生产的储氢瓶主要为铝内胆碳纤维全缠绕三型（见图1），其产品安全性高：内胆采用铝板拉深成型工艺，相比铝管成型，板材成型的内胆内外表面更光滑，内胆纤维之间紧密度更高，产品疲劳性能大大提高，且一致性好（具体产品信息见图2）。同时，中材成都可为客户提供定制化解决方案，即根据客户要求提供不同尺寸、不同压力产品，亦可按客户要求组装成供氢系统。通过展会上与工作人员沟通得知，中材成都生产的三型瓶也可以达到70MPa工作压力。
图2 中材成都-氢气瓶具体信息 （二）佛吉亚——储氢罐 佛吉亚（Faurecia）成立于1997年，主要致力于四大汽车产品：座椅系统、排放控制技术系统、内饰系统和外饰系统，已发展为全球领先的汽车零部件科技公司。通过优化氢气在燃料电池堆的储存和输出，佛吉亚一直在探索汽车产业改良燃料电池技术，使之产业化的方法。 图3 Faurecia高压储氢罐 （上：700bar 69L，容量2.75KgH2，储存容量>7wt％;下：700bar 100L，容量4.1KgH2，储存容量> 7wt％;） Faurecia在汉诺威工业博览会氢燃料电池展（2018年4月）展出了其高压储氢系统，并特别展出了其高压储氢罐（如图3所示）。通过与Stelia Aerospace Composites合作，Faurecia正在开发轻质且经济高效的700 bar储氢解决方案。 （三）日本JFE——储氢瓶 日本JFE公司是世界大型钢铁企业集团之一，是日本第二大钢铁集团，亦是全世界为数不多的生产小轿车外板的企业，多项技术代表世界钢铁行业的最高水平。
图3 Faurecia高压储氢罐 （上：700bar 69L，容量2.75KgH2，储存容量>7wt％;下：700bar 100L，容量4.1KgH2，储存容量> 7wt％;） Faurecia在汉诺威工业博览会氢燃料电池展（2018年4月）展出了其高压储氢系统，并特别展出了其高压储氢罐（如图3所示）。通过与Stelia Aerospace Composites合作，Faurecia正在开发轻质且经济高效的700 bar储氢解决方案。 （三）日本JFE——储氢瓶 日本JFE公司是世界大型钢铁企业集团之一，是日本第二大钢铁集团，亦是全世界为数不多的生产小轿车外板的企业，多项技术代表世界钢铁行业的最高水平。
图4 JFE Type4储氢瓶原型 （长约580mm，外径约220mm，重约14kg） （四）韩国ILJIN Composite——CHG氢气罐 ILJIN成立于1968年，是韩国第一家开发配电配件技术的公司，随后首次生产铜包钢线，工业合成金刚石和印刷电路板（PCB）用电子元件。ILJIN业务涉及工业钻石，elecfoil可充电电池，触摸屏面板，无缝钢管，特高压电缆和重型电机，超声医疗设备和LED。此外，ILJIN的绰号是“冒险先锋公司”。当每个人都在睡觉时，在ILJIN的8个研究中心，超过100名研究人员正在度过不眠之夜，以开发可以打开一个全新世界的技术。ILJIN Composites部门开发和生产复合材料燃料箱，这是压缩天然气（CNG）车辆和氢燃料电池汽车的关键。 ILJIN Composite开发了超轻复合氢气罐（以下简称CHG）（如图5所示），该产品采用碳纤维复合材料以及增强纳米复合材料内衬，并在美国获得ANS / CSA NGV2-2000压缩天然气凝固罐的认证。CHG的优点包括，具有出色的储氢效率；采用无泄漏喷嘴，超轻复合CNG罐在任何环境下都不会漏气；采用具有优异耐热性和抗疲劳性的高科技碳纤维复合材料，具有极佳的安全性，在任何情况下都不会出现性能下降。
图5ILJIN Composite 超轻复合氢气罐 CHG不仅是汽车用各种复合高压罐中最轻的一种，而且非常有效和经济；由于减少了油箱重量，更多乘客可以乘坐车辆以及在驾驶期间使用更少的燃料。由于超轻复合氢气罐（4型）可以轻松改变其尺寸，因此可以应用于任何类型的车辆。（CHG产品详情见图6）
（五）Hexagon Composites Hexagon（海克斯康），总部位于挪威，是数字解决方案的全球领导者，致力于创建自治连接生态系统（ACE），通过物理世界与数字的融合，数据无缝连接，并且智能内置于所有流程。海克斯康包含以下 8个产业单元——智慧农业、地理空间信息、测量，制造智能、智慧矿山、定位智能、PPM和安全与基础设施。Hexagon Composites是用于储存气体的轻质复合材料圆筒的全球市场领导者。Hexagon Composites海克斯康复合材料公司为燃料电池汽车开发了高压氢气罐，这些气罐以氢气为燃料，在运行时不会产生有害排放物。同时Hexagon Composites还可为氢气的地面存储、运输和备用电源提供解决方案。 本次展会上，Hexagon展出了70MPa四型储氢瓶，并展示了其剖面结构。
图7 70MPa储氢瓶展品
图8 储氢瓶剖面结构 Hexagon还给出了X-STORE系列气体存储容器的资料，工作压力范围分别为25MPa，30MPa和50MPa。 图9 25MPa储氢瓶详细信息 图10 30MPa储氢瓶详细信息 图11 50MPa储氢瓶详细信息 注：2016年，Hexagon Composite公司收购了德国的xperion Energy＆Environment，以巩固其在全球复合材料压力缸和系统市场的地位。xperion Energy＆Environment位于德国卡塞尔，是汽车工业和天然气运输的4型高压气瓶的领先制造商。2018年11月8日，Hexagon压缩气瓶制造商海克斯康（Hexagon Composites）与ASA签署协议，收购Agility Fuel Solutions Holdings Inc．剩余50％股份。合并后的业务将为全球各种终端市场提供清洁能源解决方案，包括家用、工业、天然气运输、船舶、铁路以及轻型、中型和重型车辆等，将进一步巩固海克斯康全球领先气体燃料解决方案供应商的地位。 （六）NPROXX——4型储氢罐 NPROXX是德国一家专业从事氢能源解决方案的公司，其业务涉及氢储存基础设施、氢气运输重新加油、氢动力轨道车辆、氢动力公共汽车，卡车和其他车辆、氢动力汽车。 NPROXX生产的4型储氢罐（见图12），与其他储氢罐相比具有明显的优势，包括： 碳纤维增强结构可产生出色的强度/刚度与重量比，可使公共汽车和卡车中的气体密封系统重量减少450kg 这导致显著改善的燃料经济性，强调了氢燃料的经济论据 它还扩大了车辆的范围和可以使用这些船舶的情况。 使用CFRP（复合材料）压力容器的其他优点是它们耐用并且提供耐化学性、X射线透光率和无热膨胀。 图12 NPROXX-4型储氢罐 NPROXX采用“filament wet winding”方法制造出了高强度和轻质的4型储氢罐。其CFRP Type 4压力容器可以使用长达30年而无需更换，这是1型和2型容器预期寿命的两倍。此外，81个4型储氢罐可在一个20英尺的集装箱内相互连接，作为储氢系统解决方案（见图13）。同时，NPROXX还提供3型压力容器，包括金属衬里和全复合外包装。 图13 NPROXX储氢系统解决方案 （40ft加油站的储氢容器） 图14 40ft加油站的储氢容器技术参数 先进的储氢容器被广泛认为是氢气工业不断发展的关键因素，从本届燃料电池展会的参展展品情况来看，四型瓶是储氢瓶的主流技术路线。虽然目前国内由于政策法规原因不能使用四型瓶作为高压储氢容器，但是国内厂商同样积极储备四型瓶制造技术，并有样品参展。总的来看，四型瓶是保证高安全性，效率和耐用性的最佳选择。其轻质结构改善了车辆的行驶里程，有效载荷和操作，并为氢燃料电池汽车的发展增添动力。
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