【聚焦】群雄逐鹿！IV型储氢瓶哪家强？

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文章来源：全球氢能

整个氢能源产业链，除了燃料电池电堆是关键设备外，车载储氢系统的应用推广也是氢能车商业化的重要突破口。

业内人士预计，未来3-5年，储氢瓶必将迎来蓬勃发展。国联证券分析师表示，据目前各省市发布的氢燃料电池汽车投放量规划测算，2021-2025年我国氢燃料电池车载储氢瓶年新增市场需求的CAGR将达到78%，2025/2030年前车载储氢瓶新增市场达到32/111亿元。与之对应，2021-2025年生产储氢瓶用碳纤维年增需求的CAGR 为88%，2025/2030年储氢瓶用碳纤维新增需求量将达到0.6/2.5万吨。

车用气瓶共分为四种类型：

• I型瓶由金属钢组成；

• II型瓶采用金属材质为主，但是外层已经缠绕玻璃纤维复合材料；

• III型、IV型瓶则主要是基于碳纤维增强塑料材料，前者内胆为金属，后者内胆为塑料，外部通过碳纤维增强塑料缠绕加工而成。

III型、IV型瓶由于制作内胆和保护层的材料密度低、气瓶质量轻、单位质量储氢密度增加。凭借提高安全性、减轻重量、提高质量储氢密度等优势，车载应用已经较为广泛，其中国外多为IV型瓶，国内则多为III型瓶。因此，燃料电池汽车储氢瓶大多使用III型、IV型这两种型号。

不同类型瓶对比

数据来源：汽车与材料工程

受制于车载储氢瓶核心材料及零部件如碳纤维主要依赖进口，瓶口阀、减压阀等也主要依赖进口等因素影响，目前我国广泛使用的车载储氢瓶仍为35MPaⅢ型瓶。与此同时，日本、韩国、美国与挪威等国的Ⅳ型瓶均已量产，其余国家也有相关计划加大Ⅳ型瓶的研究力度，如法国、英国等。

IV型储氢瓶具有轻量化、高压力、高储氢质量比和长寿命等特点，在我国的发展却长时间以来相对缓慢，一是标准法规推进难，二是技术工艺攻克难。但是，这并不妨碍IV型储氢瓶未来前景被广泛看好。

中材科技（成都）有限公司总工程师米宽指出，在相同的设计准则下，Ⅳ型瓶容量可能要比III型瓶多10%，以重容比来说，III型瓶在0.98左右，Ⅳ型瓶在0.74，所以Ⅳ型瓶的储氢密度会更有优势。再对比生产成本，Ⅳ 型储氢瓶的成本要比III型瓶的成本低，更具有市场优势。“未来Ⅳ 型储氢瓶肯定会取代III型瓶。”米宽表示。 

“IV型瓶内胆方便成形，本身价格也较为便宜。”同济大学教授张存满指出，未来IV型瓶的成本可以达到目前III型瓶成本的1/4左右。随着规模的上升，IV型瓶成本还有很大的降幅空间。III型瓶的价格也会有所降低，但成本仍是IV型瓶的1.5、1.6倍。 

斯林达副总经理兼总工程师杨树军也认为，相比于Ⅲ型瓶，IV型瓶有诸多优势。以斯林达首款IV型瓶为例，与相同尺寸70MPa车用Ⅲ型储氢瓶对比，IV型瓶在轻量化、高压力、高储氢密度、长寿命方面都显现出明显优势。

中国技术监督情报协会发布的T/CATSI 02007—2020《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8日起正式实施。这一标准为IV型瓶在国内市场的发展打开了希望大门。

目前中材科技、斯林达、中集安瑞科、京城股份、亚普股份、科泰克都在布局IV型瓶。以下是全球氢能梳理的IV型瓶相关企业，以飨读者，以下排名不分先后——

01中材科技

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，与清华大学共同承接了国家的863项目，2011年完成了验收。

 中材科技率先研发完成国内最大容积320L燃料电池氢气瓶，并投入市场形成销量；开发取证燃料电池车用及无人机用35MPa氢气瓶20余种规格；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。2021年佛山展，公司携车载高压燃料电池氢气瓶（70MPa四型瓶、70MPa三型瓶）、35MPa车载高压燃料电池氢气瓶组及系统等多款产品出席。据介绍，70MPa车载高压燃料电池四型氢气瓶为塑料内胆碳纤维全缠绕氢气瓶，工作压力为70Mpa，相比于三型瓶容重比更高，减重效果好，且产品直径可定制，适用性更强，可广泛的应用于各种氢燃料电池商用车；同时，该产品是国内首款使用国产碳纤维研发的70Mpa四型储氢气瓶，在原材料供应和成本控制上有巨大优势。

2021年12月23日，公司在投资者互动平台表示，主要基于市场需求，公司已同步启动70MPa四型瓶柔性自动化生产线建设。

02斯林达

沈阳斯林达安科新技术有限公司成立于2002年，是一家专业气瓶研发、设计和制造企业。产品主要有：铝合金无缝气瓶、铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶、车用气瓶、高压气瓶。

在2020年日本国际智能能源周上，斯林达制造的首个国产70MPa车用Ⅳ型储氢瓶首次在国际平台亮相。
2020年4月，斯林达成为国内首例通过氢循环试验（CHG3-307-48-70T/B）的车用储氢瓶。2020年12月，斯林达车用IV型储氢瓶通过“三新”评审，成为国内首家通过“三新”评审的车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶制造厂家。2021年4月国家市场监督总局发布公告，斯林达成为国内首个通过特种设备“新材料、新技术、新工艺”技术评审的车用Ⅳ型储氢瓶企业。2021年4月，斯林达生产的70MPa车用Ⅳ型储氢瓶取得型式试验证书，为国内首例。2021年5月，斯林达安科取得包含车用Ⅳ型储氢瓶的特种设备制造许可证，成为国内第一家获得Ⅳ型储氢瓶制造许可的工厂，中国车用储氢瓶从此进入Ⅳ型时代。

2021年5月26日，全球领先的汽车零部件科技公司佛吉亚（FAURECIA）公开宣布完成了对斯林达的收购。

03天海工业

北京天海工业有限公司是北京京城机电股份有限公司所属的主要骨干企业，成立于1992年，拥有无缝气瓶、缠绕气瓶、车用LNG气瓶、CNG气瓶、储氢气瓶、低温贮罐、加气站等多方位的气体储运装备技术能力。天海工业拥有先进技术水平的铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的设计测试中心及生产线，可设计制造公称工作压力20-70MPa的各种规格铝内胆碳纤维全缠绕高压储氢瓶及供氢系统。  

北京天海IV型储氢瓶2021年5月17日，天海工业宣布，推出具有完全自主知识产权的新一代车载储氢气瓶——IV型瓶。该产品与同规格III型瓶相比重量可降低约30%，质量储氢密度更高，为氢燃料电池汽车提供了轻量化车载供氢系统新选择。

目前，天海公司建成了一条柔性化IV型瓶生产线，可以根据车型的安装空间灵活设计气瓶长度和直径参数，使气瓶使用性能最优化。生产线设计产能为年产一万支气瓶，后续会随市场需求而进行扩容。此外，天海工业所生产的35兆帕高压铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶（储氢气瓶）已批量应用于氢燃料电池汽车领域。

04中集安瑞科中集安瑞科是中国国际海运集装箱（集团）旗下全资子公司，业务涉及低温和压缩气体储存和运输解决方案和清洁能源设备等。该公司自2006年起布局氢能业务，产品包括氢气管束运输车、加氢站储氢瓶组、加氢车、液氢储罐、隔膜压缩机、加氢机等。2020年5月12日，中集安瑞科宣布，其与IV型储氢瓶领域的“鼻祖”挪威Hexagon通过“云签约”的方式，在线签署了《战略合作意向书》。根据意向书，双方将优势互补，共同拓展中国氢能储运装备市场。中集安瑞科拟通过与Hexagon的合作，涉足IV型瓶并将其引入中国市场。2021年3月3日，中集安瑞科宣布旗下全资子公司中集氢能科技与Hexagon Purus HK（合斯康）签署合营协议，共同成立数家合营公司，在中国及东南亚地区提供安全、重量轻、成本效益高的压缩氢气储运解决方案。合营公司最早将于2021年第二季度开始Ⅳ型储氢瓶的生产设施建设。

2021年6月8日，中集安瑞科控股有限公司在第六届国际氢能与燃料电池汽车大会上展出了70MPa IV型复合材料氢气瓶。目前，70MPa IV型气瓶的两个生产线正在建设中，预计将于2022年年中实现量产，达产后总产能将达到10万只。

05国富氢能

江苏国富氢能技术装备股份有限公司成立于2016年，专业从事氢气增压装置与加氢站成套设备、车载供氢系统、液氢储存容器、液氢罐箱等产品的设计、制造和相关的技术及销售服务，并承接氢气液化工厂等工程项目的设计与装备提供。经过5年的努力，公司已经成长为国内领先的氢能装备全产业链一站式整体解决方案提供商和龙头企业。

国富氢能装备产业基地二期项目

公司在2019年规划了中国最大的氢能装备产业基地项目。其中的一期项目已经于2020 年9月建成并投产，实现了面向氢能装备基础设施全产业链的规模化、智能化、信息化的生产线。2021年3月30日，国富氢能装备产业基地二期项目开工仪式举行。国富氢能装备产业基地二期项目将新规划土地30亩，将建成国内最大的四型瓶智能化生产线，并继续扩大氢液化装置与液氢储运装备生产的规模。06奥扬科技山东奥扬新能源科技股份有限公司成立于2011年6月，注册地位于山东潍坊，是专业从事低温绝热储运应用装备的研发、生产和销售的国家高新技术企业。自成立以来，其一直专注于车载 LNG 供气系统行业，在研发设计和生产制造方面积累了多项专利和核心技术，覆盖产品设计、加工工艺等领域。在车载供氢系统方面，奥扬科技现已完成三型瓶（内胆为铝合金材质）车载供氢系统的小批量生产，目前正重点开发四型瓶车载供氢系统。预计2021 年底前可完成产品的型式试验，目前其已具备塑料与金属联接密封技术、塑料内胆变压缠绕技术等发明专利或非专利技术。2021年8月，为了推进四型瓶车载供氢系统的产业化进程，奥扬科技宣布拟募集资金约1.29亿元用于氢能及CNG供气系统产业化建设项目，准备在现有厂区内新建厂房及其配套基础设施、购置生产设备来实现四型瓶氢气瓶及 CNG 气瓶的生产。本项目建设完成并实现完全投产后，将实现新增氢气瓶产能1万只/年，CNG 气瓶产能 2 万只/年，预计可实现销售收入 29,000 万元。

此外，亚普股份已宣布加入布局70MPa IV型储氢瓶“阵容”，并已取得阶段性进展；龙蟠科技旗下公司南京精工新材料制定的70MPa车用Ⅳ型储氢瓶企业标准已制定实施，相关生产线建设项目已通过政府立项；科泰克也已展开IV型瓶的材料选型匹配等基础性研究工作；隶属国家市场监管总局的中国特种设备检测研究院，也已经到参与到国家70MPa IV型瓶的课题研究中。

本期责任编辑：李虹
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