氢燃料电池的存储核心—储氢瓶的分类及国内制造公司汇总

本网编辑 2022-10-31

储运，对于氢能产业的规模化发展有着直接影响作用。理想的状态下，通过成熟的管道输氢系统，能够实现大规模的绿氢运输。目前，我国管道输氢系统建设还尚处于起步阶段，在现有的天然气管网系统中混入氢气是初期管道输氢的主要探索方向。

在储氢这条细分产业链当中，有一个环节最为关键——储氢瓶的应用。可以说，储氢瓶上连氢气制造，中承氢气存储，下接氢气应用。作为储存氢气的容器，它应用于各种使用氢气的场景。

储氢瓶性能比较

01根据材质不同

高压储氢瓶分为纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II型)、金属内胆纤维缠绕瓶(III型)和塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)4种。

I 型：全金属结构，通常为钢。

II型：主要是金属，在环向方向有一些纤维外包裹，主要是钢或铝，玻璃纤维复合材料；金属容器和复合材料共享大约相等的结构载荷。

III 型：带有全复合材料外包装的金属内衬，通常为铝，带有碳纤维复合材料；复合材料承受结构载荷。

IV 型：全复合结构，聚合物——通常是聚酰胺 (PA) 或高密度聚乙烯 (HDPE) 衬里，带有碳纤维或混合碳/玻璃纤维复合材料；复合材料承载所有结构载荷。

V 型：无衬里，全复合结构。

其中I型瓶重量大，仅适用于加氢站固定式储氢；II型瓶相较I型重量有所下降，但储氢密度依旧较低，难以满足车载储氢要求；III型瓶和IV型瓶适用于车载储氢，其中IV型瓶的塑料内胆颠覆原有气瓶技术，具备优异的抗氢脆腐蚀、高储氢密度、质量轻等优势。

02根据应用场景不同

高压储氢可分为固定式高压储氢、车载轻质高压储氢和运输用高压储氢。

固定式储氢瓶：目前工业中广泛采用20MPa 钢制氢瓶，并且可与45MPa 钢制氢瓶、98MPa钢带缠绕式压力容器进行组合应用于加氢站。

车用储氢瓶：目前我国车载储氢方式大多为 35MPa 碳纤维缠绕III 型瓶，而 70MPa 碳纤维缠绕 III 型瓶也已少量用于国产汽车中。

运输用高压储氢瓶：高压氢气的运输设备主要用于将氢气从产地运输到使用地或加氢站。管式拖车用旋压成型的大型高压气瓶盛装氢气。

03成本结构比较

从车载储氢瓶材料成本来看，储氢瓶的成本主要集中在外部缠绕用的碳纤维复合材料。对于储氢质量均为5.6kg的35MPa、70MPa 高压储氢IV型瓶成本构成来看，碳纤维复合材料成本分别占系统总成本的75%和78%。

储氢瓶行业现状

国际市场车载供氢系统广泛使用 70MPa 的 IV 型车载储氢瓶。国外对 70MPa氢气瓶的研究起步较早，应用相对成熟，主要研发生产企业包括挪威Hexagon Composites、美国 Quantum、日本丰田、韩国 ILJIN Composite 等，其产品以Ⅳ型瓶为主，储氢密度均在 5.0%左右，已在重卡和乘用车领域得到应用。

从我国现状来看，国内目前已经实现 35MPa 的 III 型瓶的规模化应用和70MPa 的Ⅲ型瓶的示范应用，受限于我国技术储备现状，IV型车载储氢瓶尚未得到大规模推广应用。因此，我国车载高压供氢系统在技术水平尚落后于海外市场。

储氢瓶竞争格局

1.车载供氢系统的核心部件车载储氢瓶属于高压容器，存在特种设备生产资质的门槛，市场参与的企业数量有限，最近三年CR3市场占有率保持在76%以上。2019-2021年，国富氢能的车载储氢瓶市场占有率持续保持行业第一，2021年市场占有率35.63%。

2.目前，固定式储氢罐主要用于加氢站、制氢站，按近期各省市出台的氢能规划政策，固定式储氢罐市场需求较大，但竞争对手较少，市场前景广阔。根据氢气加注压力，加氢站分为35MPa和70MPa两类。我国绝大多数在用或在建的是 35MPa加氢站。为了适应燃料电池汽车供氢系统压力逐渐从35MPa增加到70MPa的需求，加氢站的加注压力提高到 70MPa已到了十分紧迫的地步。

3.现阶段，我国普遍采用 20MPa气态高压储氢与管束集装箱运输的方式。在加氢站日需求量500kg以下，运输距离在200公里以内经济性较高。该技术较为成熟，参与的企业较多。

国内布局储氢瓶业务的公司

中材科技是国内较早布局储氢瓶业务的公司，从2008年就开始从事高压储氢气瓶设计在氢燃料气瓶方面，公司率先研发完成国内最大容积165L及320L燃料电池氢气瓶，并投入市场形成销量。

据介绍，该公司已经成功掌握70MPa铝内胆碳纤维复合氢气瓶关键技术；启动投资氢气瓶生产线技改项目及站用储氢容器生产线项目。

现阶段，中材科技（苏州）拥有成都、苏州、九江三个生产基地，年产能超过70万只（氢气瓶产能3万只/年）。产品配套国内知名汽车制造企业和能源公司。

佛吉亚斯林达

近年，佛吉亚收购了我国最大高压气瓶企业沈阳斯林达的大部分股权，成立合资公司。

后者是我国老牌的专用气瓶生产企业，产品包括铝合金无缝气瓶、液化天然气车用瓶、压缩天然气环缠瓶、呼吸用碳纤维复合气瓶及新能源车用氢气瓶等。

早在2010年上海世博会上，斯林达展示的车用氢气铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶就已经成功应用，这也是我国少数能够生产70MPa储氢罐的企业之一。

2019年该公司52L的70MPa储氢罐，率先通过试验，并斩获上汽集团5年2亿元订单。

国富氢能

国富氢能是我国比较成熟的氢能全产业链一站式供应商之一。从上游的氢气液化工厂工程项目的设计和装备提供，到中下游的储运配送，再到终端的供氢储氢设备，国富氢能均有大量涉足，并经验丰富。