中國儲能網(wǎng)訊：10月10日，中材科技在投資者互動平臺透露，公司現(xiàn)階段主要布局燃料電池氫氣瓶，可應用于商用車（35MPA）、乘用車用氫氣瓶（70MPA）以及無人機領域，當前具備2萬支氫氣瓶產(chǎn)能，會緊密跟蹤市場需求變化，適時釋放產(chǎn)能。
此前，公司總監(jiān)李樺圣在第四屆國際氫能與燃料電池汽車大會上圍繞《高壓儲氫氣瓶的安全性》這一主題發(fā)表演講，引起業(yè)內(nèi)人士的強烈反響。
高壓氣瓶簡介
李樺圣介紹，高壓氫氣瓶目前主要應用在地面的儲運、存儲、長管/瓶組的運輸、氫燃燒電池車用、無人機用、備用電源用等領域，工作壓力是30MPa-100MPa。
根據(jù)安全制造材質(zhì)和工藝，車用氣瓶一般分為四型。一型瓶是金屬氣瓶，二型瓶是金屬內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞氣瓶，三型瓶是金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶，四型瓶是非金屬類的纖維全纏繞氣瓶。
其中，一型瓶子制造材質(zhì)是純金屬的，市場應用最早進入中國燃氣車市場，但因為重量的因素的影響，目前少量應用于CEG的客車和貨車，一型長管大量應用于高壓氣體儲運市場，國內(nèi)的相關的車用制作標準是GB17258。
二型氣瓶一邊內(nèi)膽材質(zhì)是鋼類的，采用的玻璃纖維或碳纖維環(huán)向纏繞工藝，目前國內(nèi)廣泛應用于CNG車用氣瓶，二型長管少量用于儲運市場，車用的制造標準目前是GB24160，和一些企業(yè)標準。
三型氣瓶目前主要的材質(zhì)有鋼類的和鋁類的，采用的是碳纖維或者是玻璃纖維全纏繞工藝，目前主要應用于輕量化的CNG車型和氫燃料電池車，氫燃料無人機等市場，國內(nèi)車用氫氣瓶的標準是GB/T3544。
四型氣瓶就是通常說的塑料內(nèi)膽的氣瓶，內(nèi)膽是符合材料內(nèi)膽的，采用碳纖維、玻璃纖維全纏繞工藝，目前國際市場上應用比較多，在國內(nèi)市場目前是暫時沒有應用，也沒有相關的一些標準。
氣瓶設計、制造和檢驗
李樺圣表示，新的高壓氣瓶產(chǎn)品的開發(fā)先是需要理論強度的一個計算，使用有限元分析評估氣瓶設計的可靠性，通過各項的試驗進行相關的質(zhì)量驗證，最終達到設計要求。
達到設計以后，內(nèi)部試驗做完以后向國家認可的檢測機構(gòu)提出申請，對新產(chǎn)品進行型式實驗論證，取得型式試驗相關的報告以后，安全相關的質(zhì)量體系的16949的要求和經(jīng)過審批的制造標準，對氣瓶進行生產(chǎn)和檢驗。在氣瓶出廠前是需要氣瓶制造商當?shù)氐牡胤降谋O(jiān)檢，根據(jù)相關的國家法規(guī)和制造標準對氣瓶進行檢驗。
氣瓶投入市場以后，需要接受當?shù)氐牡谌降谋O(jiān)檢的檢驗，就是我們俗稱的年檢。
氫氣瓶生產(chǎn)的幾個關鍵工序主要包括：內(nèi)膽拉深，主要是影響氣瓶內(nèi)膽內(nèi)外壁的質(zhì)量，以及相關的壁厚。旋壓收口，主要是影響到氣瓶的長度以及瓶口的成型。固溶時效，主要是影響內(nèi)膽的力學性能實驗的數(shù)據(jù)和金相組織。纏繞固化，這道工序最終影響的是氣瓶的爆破的強度和使用壽命。
根據(jù)《氣瓶安全技術監(jiān)察規(guī)程》，目前車用的氣瓶國內(nèi)批次要求不超過202只，其中由當點的監(jiān)檢部門，第三方監(jiān)檢部門在202之中隨機抽取兩只，這兩只產(chǎn)品用來做疲勞耐久性試驗和爆破試驗，兩只產(chǎn)品合格以后，第三方的監(jiān)檢機構(gòu)根據(jù)相關的標準規(guī)定，最后出具監(jiān)督檢驗證書，整個過程中相當于就是202只隨機抽取兩只來代表剩下的200只。
反過來說生產(chǎn)的設備的自動化程度以及設備的精度，決定了產(chǎn)品的一致性，因為你最后是需要兩只產(chǎn)品來代表這200只的，所以最后是決定氣瓶的安全性，所以整個對氣瓶制造過程中，生產(chǎn)設備要求是比較高的。
氣瓶的標準和認證
車輛用的氫氣瓶，運輸用的氫氣瓶和地面存儲用的氫氣瓶，相關的一些法規(guī)標準。2017年年底國內(nèi)發(fā)布的GB/T35544，2018年7月1日開始實施，目前標準是比較適用于三型瓶，關于車用氫氣瓶定檢標準目前還沒有發(fā)布的，國內(nèi)運氫主要是以20MPa工作的壓力的鋼制長管拖車為主，目前也還沒有發(fā)布復合材料、運氫長管的相關的標準。地面存儲的氫氣瓶目前可執(zhí)行的GB/T5099，壓力不超過20MPa的鋼質(zhì)氣瓶，暫時也沒有發(fā)布相關的高壓力復合材料氣瓶相關的標準。
車用高壓氣瓶在整個試驗驗證過程中，要做強度和使用壽命的試驗，它主要是有水壓試驗、氣密性試驗、常溫的壓力循環(huán)試驗，水壓爆破試驗和氫氣循環(huán)試驗。
氫氣循環(huán)試驗要求在常溫下加氫2MPa到1.25倍的工作壓力，循環(huán)500次，以后再加壓到1.15P的工作壓力，在55度的環(huán)境下要靜置30個小時，然后分別在零下30度到零上50度各再循環(huán)250次，最后進行氣密性的試驗，不得泄露，來驗證氣瓶和閥門在正常的極限使用過程中的壽命情況和質(zhì)量情況。
火燒實驗是用氫氣或者是空氣將氣瓶加壓到公稱工作壓力，采用先局部火燒，遠離PRD端。如果是單口的氣瓶，從尾部開始往前燒，如果是雙口氣瓶，則從中部開始往兩端燒，最后整體完成火燒，要求在整個過程中比較是安全裝置泄放，氣瓶不得出現(xiàn)爆破情況。
接下來其他的環(huán)境實驗有極限溫度壓力循環(huán)試驗、加速應力破裂試驗、化學環(huán)境暴露試驗、槍擊試驗、跌落試驗和裂紋容限試驗，這些相關的一些試驗，都是由國家權威的第三方機構(gòu)進行試驗，并出具試驗結(jié)果。
中材科技在儲氫瓶領域的布局
中材科技目前主營業(yè)務有車載壓縮天然氣氣瓶、燃料電池氫氣瓶及系統(tǒng)大口徑復合材料儲運裝備。公司2008年開始從事高壓儲氫氣瓶設計，與清華大學共同承接了國家的863項目，2011年完成了驗收。
在車用燃料電池氫氣瓶這一塊，公司產(chǎn)能大概是2萬只，預計2020年達到4萬只的產(chǎn)能，現(xiàn)在正在進行自動化的改造，與國內(nèi)的一些整車企業(yè)目前都在配套，70MPa的也在給相關的乘用車企業(yè)在研發(fā)，產(chǎn)品從28升到380升都有，無人機用的目前年產(chǎn)能是2萬只，市場占有率達60%，2升到20升，產(chǎn)品都是全覆蓋的。
中材科技多年來一直圍繞著“大容積、輕量化、高壓力、高效率、低成本”復合材料壓力容器研發(fā)方向創(chuàng)新產(chǎn)品。公司接下來將布局四個方面：
第一、車用70MPa氫燃料電池儲運系統(tǒng)的開發(fā)以及推廣，目前是三型瓶，也包括后續(xù)的四型瓶。
第二、30MPa及以上壓力站用和運輸儲氫容器的開發(fā)和應用。
第三、高壓儲氫氣瓶高效率纏繞技術的研究和優(yōu)化。
第四、儲氫氣瓶關鍵材料及系統(tǒng)部件的國產(chǎn)化應用，降低儲氫系統(tǒng)成本。
