市场对储氢瓶性能提出更高要求，70兆帕IV型瓶开始获得气瓶生产企业接力捧。但IV型储氢瓶仍处于初步推广阶段，在此过程中如何通过市场化路径降本、进一步提升IV型储氢瓶应用规模正持续考验整个行业。
随着燃料电池汽车产销量攀升、示范规模加速扩大，储氢瓶需求将大幅度增加，同时也对储氢瓶性能提出更高要求。70兆帕IV型瓶凭借安全、高储氢密度、轻量化、低成本等显著优势，开始获得气瓶生产企业接力捧。不过，当前，我国市场仍以35兆帕III型瓶为主，IV型储氢瓶仍处于初步推广阶段，在此过程中如何通过市场化路径降本、进一步提升IV型储氢瓶应用规模正持续考验整个行业。
企业加速布局
随着《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》的落地，氢能产业将进入技术和产业化的快速发展期，作为关键储运设备，储氢瓶迎来新的发展机遇。国联证券分析认为，车载高压储氢瓶是目前众多储氢承压设备中，技术相对成熟且已具备商业化程度的一种储氢设备，未来10年内将迎来快速发展期。
今年以来，在政策激励及市场需求提升背景下，气瓶企业在储氢瓶产能建设和市场扩展方面持续加码，中材科技、中集、致远新能等国内企业均加速建设储氢瓶产线。
其中，中材科技已成功开发并掌握了氢气瓶国产碳纤维应用技术，氢气瓶产能为7万只/年，目前年产2万只氢气瓶缠绕项目、年产1500只站用储氢气瓶在建中，且正在进行III型瓶技改升级、IV型瓶项目研发。今年3月，中集集团与合斯康成立合资公司，针对中国及东南亚快速增长的高压氢气储运市场需求，提供储运解决方案，并加紧建设车载储氢IV型瓶及供氢系统生产线。
巨大的市场前景也吸引了外资布局。今年8月，上海市嘉定区安亭镇与彼欧新能源（上海）有限公司签约，将在嘉定氢能港建设首个世界级规模的超级工厂，专门用于生产IV型高压储氢瓶，将于2025年开始运营。
此外，天海工业、中集安瑞科、山东奥扬新能源科技股份有限公司等也陆续开始建设IV型瓶生产线，部分企业已将IV型瓶作为业务重点。
性能优势更符合产业需求
浙江大学建筑工程学院教授白勇表示，自2020年起，我国储氢瓶市场开始受到更多关注。相比于之前的I型和II型储氢瓶，III型、IV型储氢瓶采用碳纤维全缠绕的方式加强罐体，具备轻量化特点，实现了高压气态储氢由固定式应用向车载储氢应用的转变。
国联证券分析指出，目前我国车载储氢方式大多为35兆帕碳纤维缠绕III型瓶，70兆帕碳纤维缠绕III型瓶也已少量用于国产汽车中。据统计，2021年，70兆帕储氢瓶出货量为1203只，占比仅为4%，但目前70兆帕车载储氢瓶出货多属于项目型，短期较难有大规模市场增长。
“III型瓶重容比偏大，生产成本高，且70兆帕压力下更容易发生氢脆。相比之下，Ⅳ型储氢瓶优势明显，更符合未来氢能产业发展要求。”白勇表示，与III型瓶相比，IV型瓶优势更显著。首先，IV型瓶采用非金属内胆，能够抗氢脆腐蚀，相对金属内胆的III型瓶也更具安全优势；其次，在相同容积和压力条件下，IV型储氢瓶储氢密度高于III型瓶，重量却更轻；第三，IV型储氢瓶制造成本更低，而且由于其内胆为塑料，不易疲劳失效，使用寿命也更长，进一步降低了消费成本。
此外，氢能重卡对燃料电池在高续航里程、低成本及轻量化方面要求较高，与IV型瓶的特点相契合。同时，氢燃料电池乘用车由于空间有限，对储氢瓶的重量及储氢密度等有较高要求，IV型储氢瓶更符合乘用车需求。
仍需补齐短板
不过，也有业内人士指出，当前，我国IV型储氢瓶仍存在几个关键技术难点，如金属瓶口与塑料内胆两种不同属性材料的密封及密封材料的选择、碳纤维缠绕过程中如何保证内胆不变形、如何精准检测氢气泄漏等。
技术难题将直接导致成本攀升。国联证券援引业内测算指出，对于储氢质量均为5.6公斤的35兆帕、70兆帕高压储氢III型、IV型瓶来说，碳纤维复合材料成本均占总成本的70%左右。此外，当III型及IV型瓶储氢压力增至70兆帕时，碳纤维复合材料应用成本及比例将大幅提升，因此降低碳纤维应用成本是储氢瓶降本的关键。
对此，中材科技（苏州）副总经理袁卓伟公开表示，储氢瓶厂商除了关注碳纤维的基本设计、保证值、强度、模量之外，也要关注碳纤维之间的界面性能。在缠绕工艺方面，纤维塑料在机械性能上有差异，工艺处理需要进行相应的匹配与改善。
此外，白勇还指出，法规、标准体系不健全也极大阻碍了国内IV型储氢瓶的推广应用。目前，行业内已有《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》团体标准，但关于产品及技术检测等诸多环节都缺乏具体、统一的标准。“事实上，储氢瓶除应用在汽车领域，在船舶、管道、无人机等领域都拥有广阔的应用前景。因此，行业应持续完善法规、标准体系建设，为IV型储氢瓶推广应用提供支撑。”
