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储氢瓶能否摆脱“卡脖子”难题
发布时间: 2021-03-31

来源:中国能源报

近日,上海市发布《上海市加快新能源汽车产业发展实施计划(2021—2025年)》,宣布将持续优化当地新能源汽车产业基础设施配套,并“鼓励70MPa加氢站布局”。这是继成都市后,国内又一城市出台相关政策支持70MPa加氢站建设。

从全球范围看,70MPa储氢技术广泛应用于燃料电池乘用车,但因受到原材料需要进口,技术标准缺失等因素影响,我国目前更为主流的储氢技术则是35MPa车载储氢,70MPa储氢技术发展相对滞后。如今,正值我国氢能高速发展时期,在多地支持加氢基础设施发展的政策陆续落地的同时,多家企业也相继宣布将加大70MPa储氢瓶研究投入并扩张产线,70MPa储氢技术会否就此摆脱“卡脖子”问题,迎来自立?

我国广泛使用的车载储氢瓶储氢效率相对较低,应用瓶颈较为明显

近两年来,燃料电池汽车示范城市群建设热潮席卷全国,配套基础设施建设也在逐步提速,加氢站正是其中的关键环节。香橙会研究院统计显示,截至2020年12月底,我国累计建成118座加氢站,在建以及拟建加氢站总计达到167座,而根据高工氢电调研发布的数据,2020年国内70MPa加氢站建成以及在建的总数量则刚刚超过10座。

据记者了解,受制于车载储氢瓶碳纤维等原材料依赖进口,技术成本高居不下等影响,目前我国广泛使用的车载储氢瓶仍为35MPaⅢ型瓶,与国际市场中更为普遍使用的70MPaⅣ型瓶相比,其储氢效率相对较低,应用瓶颈较为明显。

资深从业者郑贤玲在接受记者采访时表示:“受限于本身重容比,35MPaⅢ型储氢瓶乃至70MPaⅢ型储氢瓶,本身难以满足燃料电池乘用车以及燃料电池重卡的发展需求,70MPaIV型储氢瓶是更好的市场选择。”

郑贤玲认为,行业内以35MPa储氢瓶为主的现状,是受整个产业链发展历史影响。由于我国针对70MPaIV型瓶国家团体标准发布不久,相关企业仍然处于研发和定性阶段,实际应用很可能到今年底或2022年才会有所突破。

2020年10月,经中国技术监督情报协会批准,《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》团体标准正式发布,并于当年10月8日实施,成为弥补我国70MPaIV型储氢瓶技术差距的“重要一步”。

相关支持政策相继落地,储氢技术研发迎来“新动力”

随着燃料电池相关支持政策相继落地,储氢技术研发也迎来了“新动力”,多家行业头部企业宣布加大技术研发投入,开启新一代储氢瓶产线建设。

近几个月来,中集安瑞科,中材科技,斯林达等多家行业头部企业均宣布将加大相关技术研发投入,并开启新一代储氢瓶产线建设工作。

今年2月,法国汽车零部件供应巨头佛吉亚,宣布基本完成对沈阳斯林达大部分股权的收购,双方将共同针对中国市场开发制造III型储氢瓶和IV型储氢瓶。3月,中集安瑞科的全资子公司也与拥有IV型高压储氢瓶技术的欧洲企业Hexagon Purus HK签署合营协议,共同成立两家合营公司,为亚洲市场提供高压氢气储运解决方案。除此以外,记者在采访中了解到,天海工业,国富氢能等国内企业也在加紧布局相关产线。在业内看来,不论是与国际巨头合作还是自主开发,新一代储氢技术已明显提速。

尽管国内70MPa储氢技术已在不断推进,但要实现这一技术的商业化应用,仍有诸多问题需要解决,主要矛盾则是仍高度依赖进口的碳纤维等关键原材料。

一直以来,碳纤维缠绕复合材料储氢气瓶都是氢能储运领域的重要技术,但多年以来这一技术为美国,日本等国垄断。近年来,包括上海石化,中复神鹰等制造企业已开启碳纤维国产化的进程,但多位业内人士也告诉记者,尽管国产碳纤维市场占比在不断提升,但产品整体质量稳定性仍需提升,储氢领域所需的碳纤维目前仍高度依赖进口。

除了上述问题,张家港氢云新能源研究院院长魏蔚还告诉记者,应用于70MPaIV型瓶中的塑料内胆,往往采用的高密度聚乙烯或其他工艺较为复杂的塑料,但目前国内需求相对较低,生产成本也相对较高,也依赖进口。

新一代储氢技术有望在未来一两年内迎来突破

在业内看来,要实现新一代储氢技术的发展突破以及大幅度降本,各方在研发以及生产方面的投入不可或缺,而市场需求的增长也将加速70MPaIV型高压储氢瓶的商业化应用。

魏蔚认为,尽管在氢能行业中部分关键零部件本土制造与国际先进水平还是有一定差距,但随着相关规划及政策的引导,势必有越来越多的企业进入这一领域,他说:“随着投入越来越多,相信新一代储氢技术将在未来一两年内迎来突破。”

与此同时,业内人士也指出,燃料电池乘用车市场的培育也尤为重要。郑贤玲表示,目前国内应用70MPa车载储氢瓶的车辆相对很少,国内尚没有成熟的燃料电池乘用车市场,随着燃料电池乘用车市场壮大,70MPaIV型高压储氢瓶的需求加大将推动这一领域大规模生产,进而实现降本,新一代储氢技术的商业化应用也将随之铺开。

事实上,近几年来,在能源转型的大潮中,交通领域清洁化的趋势已势不可挡,氢能乃至燃料电池汽车作为实现“30·60”双碳目标的重要一环,其应用前景不可小觑。业内人士认为,随着新一代高压储氢瓶产线走向成熟,车辆成本也会随之下降,燃料电池乘用车的竞争力也将有所提升。

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