中年|中国储氢罐行业市场现状与发展趋势,国产储氢罐风生水起「图」


一、储氢罐行业概况
储氢罐根据制造材料不同共分为四种类型:全金属气罐(I型)、金属内胆纤维环向缠绕气罐(II型)、金属内胆纤维全缠绕气罐(II型)、非金属内胆纤维全缠绕气罐(IV型);根据气瓶压力不同可以分为高压储氢罐和常压储氢罐;根据氢气储存状态不同可以分为固态储氢罐、气态储氢罐和液态储氢罐 。 目前最常用的标准是根据储氢罐制造材料的不同而进行的分类标准 。
储氢罐的分类
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资料来源:公开资料整理
不同类型储氢罐 , 其适用场景和相关性能也有所不同 , 目前I型、II型技术较为成熟 , 主要用于常温常压下的大容量氢气储存 , I型和IV型储氢罐主要是高压、液体储氢 , 适用于氢燃料汽车 , 加氢站等 。 目前中国主要运用35MPa的I储氢罐 , 而性能更优、储量更大的IV储氢罐目前国外技术较为成熟 , 国内还处于研发阶段 。
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储氢罐产业链上游是原材料和零部件 , 包括铝和铝合金材料、钢材料、纤维材料以及金属门阀、压力传感器等零部件;中游是生产制造 , 包括储氢罐内胆的生产、罐体缠绕生产等;下游是具体应用 , 包括氢燃料汽车、车载氢气运输罐体以及加氢站等 。
储氢罐行业产业链分析
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二、储氢罐行业上游关键材料分析
1、玻璃纤维
玻璃纤维是一种无机非金属材料 , 以叶腊石、石英砂、石灰石等天然无机非金属矿石为原料 , 按-定的配方经高温、拉丝、络纱等数道工艺加工而成 。 玻纤具有质轻、高强度、耐高温、吸音隔热等多方面优良特性 , 本质上作为新型材料对钢、铝、木材、水泥、PVC等多种传统材料形成替代 , 且下游差异化显著 。
2018年 , 全球玻璃纤维产量是736万吨 , 中国玻璃纤维产量是468万吨 , 占全球市场份额的50%以上;截止2019年10月 , 全球玻璃纤维市场中 , 中国巨石市场份额为24% , 泰山玻纤占比超过13% , 重庆国际占比为11% , 为全球玻璃纤维的主要供应厂商 。
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2、碳纤维

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料 , 具有质量轻、强度高、耐腐蚀、高模量、密度低、无蠕变、良好的导电导热性能、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好等特性 , 碳纤维复合材料被广泛应用于航空航天、电缆芯、建筑建材、储氢罐、船舶、碳碳复材、电子电器等多个领域 。
2018年全球碳纤维需求量达到9.26万吨 , 截止至2017年 , 中国碳纤维需求量实现高速增长 , 突破2万吨 , 达到2.35万吨 , 2018年中国碳纤维需求量约为2.5万吨 。
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3、传感器
传感器是一种检测装置 , 能感受到被测量的信息 , 并能将感受到的信息 , 按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出 , 以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求 , 目前储氢罐使用的主要是压力传感器和湿度传感器等等 。
从全球来看 , 2018年美日仍是全球传感器市场主要占有者 , 分别占据全球份额的29%和21%;中国市场份额仍只有10% , 且集中在中低端需求领域;
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国储氢罐行业市场深度分析及发展前景预测报告》
三、高压储氢罐生产流程分析
高压储氢罐有着严格的生产流程 , 首先要对材料进行胚料检验以及按照相关标准进行下料 ,
然后对材料进行冲压、拉伸以及旋压收口;在经历热处理和超声探伤之后 , 辅助以树脂胶液对纤维材料进行缠绕成型和固化以及自紧罐装成型;最后是对储氢罐进行常温压力测试和水压测试 , 装|门阀和进行气密性试验 , 完成整个流程 。
高压储氢罐生产流程
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四、中国储氢罐行业发展趋势分析
被国际主流燃料电池乘用车批量使用的70MPaIV型储氢瓶 , 在国内却长期空白 , 令人遗憾 。 而随着近两年燃料电池汽车的火热 , 关于70MPaIV型储氢瓶的研发终于有了“破冰”迹象 。
在2020年日本展会上 , 沈阳斯林达安科新技术有限公司(下称“斯林达”)展出了一款70MPaIV型储氢瓶 , 这是国际舞台上首次有国产70MPaIV型储氢瓶实物展出 。
1、技术工艺攻克难 , 需协同多方力量

高压气态储氢容器主要分为纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II型)、铝内胆纤维缠绕瓶(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)4个类型 。 I型、II型储氢密度低、安全性能差 , 难以满足车载储氢密度要求 。 而凭借提高安全性、减轻重量、提高质量储氢密度等优势 , III型、IV型瓶的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 。
相比于III型瓶依然沿用金属内胆 , IV型瓶的塑料内胆则完全颠覆了原有气瓶技术 , 凭借优异的抗氢脆腐蚀性、更轻的质量、更低的成本及更高的质量储氢密度与循环寿命 , 成为引领国际氢能汽车高压储氢容器发展方向的“新宠” 。 尤其在燃料电池乘用车领域 , 没有IV型瓶 , 可以说必定步履维艰 。 国外IV型瓶应用较多 , 正与其燃料电池乘用车销量较多有关 。
2、标准法规推进难 , 需谨慎积极对待
70MPaIV型瓶的研发生产虽然难关重重 , 但国际上却有挪威Hexagon、日本丰田、法国佛吉亚等公司实现了批量生产 , 并应用在各种车型上 。

其中Hexagon是IV型瓶行业的“鼻祖” , 在材料、工艺及装备上都积累了极为丰富的经验;丰田依托自身技术打造了IV型瓶行业标杆;佛吉亚与现代汽车合作 , 近日其与现代汽车签订合同 , 将从2021年开始 , 在接下来的4年时间里为现代汽车提供10000个储氢瓶 。
随着国外IV型瓶应用的日趋成熟 , 以及国内企业、资本的推动 , 在发展氢能成为大势所趋的形势下 , 或许就能打开一道口子 。 而当前正处于打开这道口子的关键时刻 。
【来源:华经情报网】
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