暌违已久的IV型瓶迎来了发展高光,车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶多项国标即将于2024年6月实施,解决无统一标准的困局,也吹响了国内IV型瓶的量产号角。
主流储氢瓶企业如中材科技(苏州)、中集氢能、科泰克、天海工业、奥扬科技、未势能源、佛吉亚斯林达、彼欧蓝能、龙蟠科技、国富氢能正加紧推进IV型瓶产品的生产验证和产能建设,巨大的储运市场也已经吸引更多国内外企业、以及上游供应链企业入局?!霸ぜ?024年将陆续传出IV型瓶认证、上车等消息,但距离真正迈入发展正轨可能还需要一段时间,主要还是看终端市场的发展节奏?!币患掖⑶馄科笠蹈卟阒赋觥?/p>
群雄集结,IV型瓶验证、建厂忙
产业技术的突破总是先于市场的形成,储氢瓶企业深谙其道,此前大多已经展开IV型瓶相关研发和技术储备,不少已经开发出依据团标的IV型瓶样品,甚至装载上了示范样车。
随着今年5月国标的发布,此前潜于“水面之下”的IV型瓶发展逐渐显露头角,各主流企业接连来到了“秀肌肉”环节,布局剑指即将崛起的IV型瓶市场。
7月,中材科技(苏州)正式取得IV型储氢气瓶特种设备生产许可(B3级 非金属内胆缠绕气瓶),同步完成了3万只IV型储氢气瓶柔性自动化产线建设,中材科技(苏州)将碳纤维国产化作为攻关重点,从复丝强度测试,到树脂配方调控、过纱路径优化,再到铺层结构设计,经过大量测试验证,成功攻关解决了国产碳纤维和树脂的匹配性、强度转化率等关键问题,目前已掌握70MPa-IV型储氢气瓶关键核心技术、拥有自主知识产权,同时具备自动化批量生产能力。
中集氢能正加速建设Ⅳ型车载瓶及供氢系统在河北石家庄栾城的生产基地。7月,中集氢能完工香港首个加氢站核心设备,配合搭载IV型车载储氢瓶的首辆氢能巴士投入使用,引领了IV型瓶在氢能交通应用的示范突破。
科泰克已成功研发70MPa IV型瓶气瓶,并初具生产条件,在山东威海启动了IV型产线建设。
天海工业突破四型瓶卡脖子技术,具有自主知识产权的储氢气瓶通过了“三新技术评审”,取得了型式试验证书,35MPa及以下产品实现了批量供货,大容量四型储氢气瓶目前已被车企客户订购,用于车型试验和公告。
奥扬科技氢气IV型瓶产品已在去年取得国内生产资质和产品证书,引进美国先进专利技术,并进行自主研发转化,突破四型瓶技术创新,打造独有的滚塑技术,实现气瓶重量比三型瓶降重约20~40%,降本可达15~35%。选取最高抗氢渗透材料,塑料内胆具有优良的耐酸碱腐蚀性能及优良的抗疲劳性能,疲劳寿命可达45000次以上。
未势能源已推出适用于乘用车型的第二代70MPa-57LⅣ型储氢瓶, 质量储氢密度达到6.1wt%,远超过美国能源部(DOE)设定的2025年质量储氢密度目标值5.5wt%。目前公司平台化产品包括70MPa-23L、35MPa-210L等不同规格型号的产品序列,工作压力覆盖35MPa和70MPa,部分商用车载IV型储氢瓶质量储氢密度指标可达到6.8wt%,全系产品均已实现关键核心技术100%自主可控。
佛吉亚斯林达在2021年5月获得中国首个IV型瓶制造资质,在国内IV型70MPa的产品类别里具有较高的技术与产品成熟度,预计将于明年年初入市,基于IV型瓶的储氢系统方案。
浙江蓝能与法国彼欧合资公司彼欧蓝能(PO-Rein)已正式运营,将建设彼欧蓝能四型储氢瓶量产工厂项目,该项目计划今年11月底开工,主要从事高压氢瓶、储氢系统的研发、生产和销售,研发生产的塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶(lV型瓶)具有国际先进技术水平,未来新工厂投产后,将成为国内最大的lV型气瓶生产商。
龙蟠科技建立了IV型储氢瓶研发实验室,目前在技术创新领域也位于国内前沿水平,已陆续研发成功9升、60升、210升等多种规格的塑料内胆碳纤维全缠绕IV型储氢瓶样品。今年6月,龙蟠氢能源成功研发出全国第一款可在氢能无人机上使用的IV型储氢瓶样品。
国富氢能已建设国内最大IV型氢瓶智能生产线。2021年3月国富氢能张家港装备产业基地二期项目开工,据公开信息显示,该产业基地规划土地30亩,将建成国内最大的IV型瓶智能化生产线。
此外,以中氢聚力、金博股份、上纬新材、致远新能、亚普股份、海控复材、丰辰氢能、安徽绿动、通佳机械、风润智能等为代表的企业也正加紧布局IV型瓶市场,样品研发、产线建设进度毫不逊色。
总体来看,此前苦等标准的IV型瓶发展即将迈入新台阶,储氢瓶企业迎来市场利好。但与之同步的,国内IV型瓶市场也吸引了发展先行一步的外资,以及更多跨界玩家入局,一场鏖战已经蓄势待发。
国产供应链进展迅速
犹忆两年前做IV型瓶发展调研时,IV型瓶还面临着“太过超前”、“技术瓶颈”“材料体系进口”、“碳纤维封锁”等问题,如今看来,颇有些“氢舟已过万重山”的意味。
首先不得不提IV型瓶成本占比70%-80%的碳纤维,2021年声势浩大的封锁引发碳纤维断供?;?,彼时市场上高性能T700级碳纤维曾经卖出过每吨数百万元的高价。如今我国已基本建成配套齐全的碳纤维产业链体系,2022年产能已达11.2万吨,供应量超过进口量,今年以中复神鹰、吉林化纤为代表的产能还在扩张中。
据相关数据,截至十月底T700(12K)价格为145元/千克,较年初下跌37%,产能供大于求造成了价格下跌,也让碳纤维企业加快开拓增量市场,国内外碳纤维龙头企业纷纷竞逐氢储运蓝海,布局压力容器应用市场,碳纤维与IV型瓶的双向奔赴正在促就。
“内胆、碳纤维供应等方面已经不存在进口卡脖子的问题,目前是要做好材料验证和密封技术,国内IV型瓶发展历史对标国外还是太短,需要在这些领域重点突破。”一家储氢瓶企业指出。
除了材料体系外,来自产线设备的支撑也在就位。以捷诺曼、远望智能、博辉特等为代表的装备企业也迎来订单增长。
今年由博辉特承担的国内首套储氢智能工厂方案完成,预计2024年落地实施?!?L、20L IV型氢瓶实现了小批量打样试产,为了进一步提高生产效率和质量,公司计划对这些已开发的产品进行整合,实现核心工艺缠绕工位的全自动上下料碳丝、自动穿丝拉丝、自动浸胶烘干以及干式缠绕试生产?!?远望智能也表示。
预计将在2025年迈入正轨
“行业内从Ⅲ型瓶到IV型瓶并不是一个从0到1的一蹴而就的过程。除了技术的变化,还需要项目上的应用来获得大家的认可。未来几年内,Ⅲ型瓶和IV型瓶将分别保有自己的市场,虽然长期来讲我们觉得仍然是以IV型瓶为主,但是这个变化不会太快?!币患抑型夂献实拇⑶馄科笠蹈卟愎硎?。
也有企业指出,IV型瓶标的市场在于乘用车,但国内氢车发展呈现商用车先行的趋势,在重卡、物流车等车型领域,IV型瓶的发展优势不如Ⅲ型瓶,替换应用的动力也不强。
此外,气瓶生产应用基本是按主机厂需求定制,IV型瓶产品上车需要经历设计、型式验证、上路许可等流程,以及后续规模化降本等问题,均需要时间。
“IV型瓶发展的外部条件持续向好,但也不可盲目乐观,综合推断批量化拐点不会提前到来,预计到2025年,国内的政策法规,以及各项技术和验证更加成熟,IV型瓶的发展才可能会步上正轨?!币患掖⑶馄科笠蹈卟阃贫稀?/p>