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儲氫瓶能否擺脫“卡脖子”難題
發(fā)布日期: 2021/3/31 14:07:34

來(lái)源:中國能源報

近日,上海市發(fā)布《上海市加快新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施計劃(2021—2025年)》,宣布將持續優(yōu)化當地新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基礎設施配套,并“鼓勵70MPa加氫站布局”。這是繼成都市后,國內又一城市出臺相關(guān)政策支持70MPa加氫站建設。

從全球范圍看,70MPa儲氫技術(shù)廣泛應用于燃料電池乘用車(chē),但因受到原材料需要進(jìn)口、技術(shù)標準缺失等因素影響,我國目前更為主流的儲氫技術(shù)則是35MPa車(chē)載儲氫,70MPa儲氫技術(shù)發(fā)展相對滯后。如今,正值我國氫能高速發(fā)展時(shí)期,在多地支持加氫基礎設施發(fā)展的政策陸續落地的同時(shí),多家企業(yè)也相繼宣布將加大70MPa儲氫瓶研究投入并擴張產(chǎn)線(xiàn),70MPa儲氫技術(shù)會(huì )否就此擺脫“卡脖子”問(wèn)題,迎來(lái)自立?

我國廣泛使用的車(chē)載儲氫瓶?jì)湫氏鄬^低,應用瓶頸較為明顯

近兩年來(lái),燃料電池汽車(chē)示范城市群建設熱潮席卷全國,配套基礎設施建設也在逐步提速,加氫站正是其中的關(guān)鍵環(huán)節。香橙會(huì )研究院統計顯示,截至2020年12月底,我國累計建成118座加氫站,在建以及擬建加氫站總計達到167座,而根據高工氫電調研發(fā)布的數據,2020年國內70MPa加氫站建成以及在建的總數量則剛剛超過(guò)10座。

據記者了解,受制于車(chē)載儲氫瓶碳纖維等原材料依賴(lài)進(jìn)口、技術(shù)成本高居不下等影響,目前我國廣泛使用的車(chē)載儲氫瓶仍為35MPaⅢ型瓶,與國際市場(chǎng)中更為普遍使用的70MPaⅣ型瓶相比,其儲氫效率相對較低,應用瓶頸較為明顯。

資深從業(yè)者鄭賢玲在接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示:“受限于本身重容比,35MPaⅢ型儲氫瓶乃至70MPaⅢ型儲氫瓶,本身難以滿(mǎn)足燃料電池乘用車(chē)以及燃料電池重卡的發(fā)展需求,70MPaIV型儲氫瓶是更好的市場(chǎng)選擇。”

鄭賢玲認為,行業(yè)內以35MPa儲氫瓶為主的現狀,是受整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展歷史影響。由于我國針對70MPaIV型瓶國家團體標準發(fā)布不久,相關(guān)企業(yè)仍然處于研發(fā)和定性階段,實(shí)際應用很可能到今年底或2022年才會(huì )有所突破。

2020年10月,經(jīng)中國技術(shù)監督情報協(xié)會(huì )批準,《車(chē)用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶》團體標準正式發(fā)布,并于當年10月8日實(shí)施,成為彌補我國70MPaIV型儲氫瓶技術(shù)差距的“重要一步”。

相關(guān)支持政策相繼落地,儲氫技術(shù)研發(fā)迎來(lái)“新動(dòng)力”

隨著(zhù)燃料電池相關(guān)支持政策相繼落地,儲氫技術(shù)研發(fā)也迎來(lái)了“新動(dòng)力”,多家行業(yè)頭部企業(yè)宣布加大技術(shù)研發(fā)投入,開(kāi)啟新一代儲氫瓶產(chǎn)線(xiàn)建設。

近幾個(gè)月來(lái),中集安瑞科、中材科技、斯林達等多家行業(yè)頭部企業(yè)均宣布將加大相關(guān)技術(shù)研發(fā)投入,并開(kāi)啟新一代儲氫瓶產(chǎn)線(xiàn)建設工作。

今年2月,法國汽車(chē)零部件供應巨頭佛吉亞,宣布基本完成對沈陽(yáng)斯林達大部分股權的收購,雙方將共同針對中國市場(chǎng)開(kāi)發(fā)制造III型儲氫瓶和IV型儲氫瓶。3月,中集安瑞科的全資子公司也與擁有IV型高壓儲氫瓶技術(shù)的歐洲企業(yè)Hexagon Purus HK簽署合營(yíng)協(xié)議,共同成立兩家合營(yíng)公司,為亞洲市場(chǎng)提供高壓氫氣儲運解決方案。除此以外,記者在采訪(fǎng)中了解到,天海工業(yè)、國富氫能等國內企業(yè)也在加緊布局相關(guān)產(chǎn)線(xiàn)。在業(yè)內看來(lái),不論是與國際巨頭合作還是自主開(kāi)發(fā),新一代儲氫技術(shù)已明顯提速。

盡管?chē)鴥?0MPa儲氫技術(shù)已在不斷推進(jìn),但要實(shí)現這一技術(shù)的商業(yè)化應用,仍有諸多問(wèn)題需要解決,主要矛盾則是仍高度依賴(lài)進(jìn)口的碳纖維等關(guān)鍵原材料。

一直以來(lái),碳纖維纏繞復合材料儲氫氣瓶都是氫能儲運領(lǐng)域的重要技術(shù),但多年以來(lái)這一技術(shù)為美國、日本等國壟斷。近年來(lái),包括上海石化、中復神鷹等制造企業(yè)已開(kāi)啟碳纖維國產(chǎn)化的進(jìn)程,但多位業(yè)內人士也告訴記者,盡管?chē)a(chǎn)碳纖維市場(chǎng)占比在不斷提升,但產(chǎn)品整體質(zhì)量穩定性仍需提升,儲氫領(lǐng)域所需的碳纖維目前仍高度依賴(lài)進(jìn)口。

除了上述問(wèn)題,張家港氫云新能源研究院院長(cháng)魏蔚還告訴記者,應用于70MPaIV型瓶中的塑料內膽,往往采用的高密度聚乙烯或其他工藝較為復雜的塑料,但目前國內需求相對較低,生產(chǎn)成本也相對較高,也依賴(lài)進(jìn)口。

新一代儲氫技術(shù)有望在未來(lái)一兩年內迎來(lái)突破

在業(yè)內看來(lái),要實(shí)現新一代儲氫技術(shù)的發(fā)展突破以及大幅度降本,各方在研發(fā)以及生產(chǎn)方面的投入不可或缺,而市場(chǎng)需求的增長(cháng)也將加速70MPaIV型高壓儲氫瓶的商業(yè)化應用。

魏蔚認為,盡管在氫能行業(yè)中部分關(guān)鍵零部件本土制造與國際先進(jìn)水平還是有一定差距,但隨著(zhù)相關(guān)規劃及政策的引導,勢必有越來(lái)越多的企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域,他說(shuō):“隨著(zhù)投入越來(lái)越多,相信新一代儲氫技術(shù)將在未來(lái)一兩年內迎來(lái)突破。”

與此同時(shí),業(yè)內人士也指出,燃料電池乘用車(chē)市場(chǎng)的培育也尤為重要。鄭賢玲表示,目前國內應用70MPa車(chē)載儲氫瓶的車(chē)輛相對很少,國內尚沒(méi)有成熟的燃料電池乘用車(chē)市場(chǎng),隨著(zhù)燃料電池乘用車(chē)市場(chǎng)壯大,70MPaIV型高壓儲氫瓶的需求加大將推動(dòng)這一領(lǐng)域大規模生產(chǎn),進(jìn)而實(shí)現降本,新一代儲氫技術(shù)的商業(yè)化應用也將隨之鋪開(kāi)。

事實(shí)上,近幾年來(lái),在能源轉型的大潮中,交通領(lǐng)域清潔化的趨勢已勢不可擋,氫能乃至燃料電池汽車(chē)作為實(shí)現“30·60”雙碳目標的重要一環(huán),其應用前景不可小覷。業(yè)內人士認為,隨著(zhù)新一代高壓儲氫瓶產(chǎn)線(xiàn)走向成熟,車(chē)輛成本也會(huì )隨之下降,燃料電池乘用車(chē)的競爭力也將有所提升。

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