目前主要储氢技术包括物理储氢、化学储氢及吸附储氢三大类别。物理储氢技术主要以单纯改变氢压力、温度等条件提高氢气密度,或通过物理吸附作用将氢气储存在金属合金等储氢材料中的技术,常见的包括高压气态储氢技术及低温液态储氢技术。其中,高压气态储氢技术为目前发展最为成熟、应用最广泛的技术。液态储氢为未来重要发展方向,但目前技术主要应用于航天领域,国内民用受政策限制。

高压储氢主要利用气瓶作为储存容器,对于储气瓶,全球呈现出从I型储氢瓶到IV型储氢瓶的技术发展趋势。目前最为成熟且成本较低的技术是钢制氢瓶和钢制压力容器,如目前工业中广泛采用20MPa钢制氢瓶,并可与45MPa钢制氢瓶、98MPa钢带缠绕式压力容器进行组合应用于加氢站,但钢制氢气瓶重量大,并不适宜汽车用。目前车用高压储氢瓶的国际主流技术通过以铝合金/塑料作为内胆,外层则用碳纤维进行包覆(即III型、IV型瓶),提升氢瓶的结构强度并尽可能减轻整体质量。

国内高压储氢主要企业及产品汇总如下:

1、中集安瑞科:中集安瑞科成立于2004年,立足清洁能源、化工环境、液态食品行业,为客户提供运输、储存、加工的关键装备、工程服务及系统解决方案。2006年,中集安瑞科开始布局氢能业务,可提供氢能全产业链的整体解决方案,业务方面涵盖了氢能制、储、运、加全产业链的产品、销售和服务运营。2020年5月,中集安瑞科通过与Hexagon的合作,涉足IV型瓶并将其引入中国市场,挪威Hexagon为IV型储氢瓶领域鼻祖。双方联合成立针对中国及东南亚市场快速增长的高压氢气储运的合营公司。于2021年第二季度开始Ⅳ型储氢瓶的生产设施建设。

2、兰石重装:公司在氢能源领域主要产品为加氢反应器等用氢装备、煤气化制氢装备、储氢用球罐设备等,正在研发超高压储氢装备(45Mpa/75Mpa)、高压气固组合储氢容器、POX造气制氢装置废热锅炉等。近年来,公司依托所属工程研究院、控股股东兰石集团研发力量和兰州新区国家装备制造高新技术产业化基地平台,重点围绕电解水制氢关键技术与装备研发、分布式氢储能技术及应用、煤气化制氢技术、大型高压气态储氢容器的研发和制造、加氢站配套使用的换热冷却装置——微通道换热器、高压大流量氢气压缩机的设计及制造等开展技术研究,并在“高温气冷堆核能制氢系统中的甲烷蒸汽重整反应器”研制领域有相应技术合作及储备。

3、中国一重:公司是最早实现锻焊结构热壁加氢反应器国产化的企业,目前国内石化企业所使用的国产锻焊结构加氢反应器多为公司生产。

4、国机重装:公司研制的加氢反应器,创造了世界加氢反应器产品和制造技术工艺复杂性的“世界之最”。公司氢能源装备目前正处于研发阶段,重点加强在储氢装备等方面的产品开发。

5、中材科技:中材科技是国内较早布局储氢瓶业务的公司,从2008年就开始从事高压储氢气瓶设计,与清华大学共同承接了国家的863项目,2011年完成了验收。中材科技率先研发完成国内最大容积320L燃料电池氢气瓶,并投入市场形成销量;开发取证燃料电池车用及无人机用35MPa氢气瓶20余种规格;成功掌握70MPa铝内胆碳纤维复合氢气瓶关键技术;启动投资氢气瓶生产线技改项目及站用储氢容器生产线项目。中材科技(苏州)拥有成都、苏州、九江三个生产基地。

6、巨化集团公司工程有限公司:公司有三十多年的压力容器制造历史,具有美国ASME、美国DOT和欧盟TPED国际认证。近年来公司与浙江大学合作开展“863”项目—高压储氢罐的制造,完成了加氢示范站(在北京)三台氢气储存容器(压力分别为47Mpa和75MPa,容积5m3)的制作交付使用并顺利通过验收;在钢制包装容器系列方面,分别建有非重复充装钢瓶、可重复充装钢瓶到罐式集装箱生产线。

7、葛洲坝中科储能技术有限公司:公司是中国葛洲坝集团股份有限公司的控股子公司,在北京拥有研发中心,在武汉葛洲坝装备产业园建有自己的生产基地。具有国际的大规模压缩空气储能核心技术和产品,致力于储电、储热、储冷、储氢、储气等多种储能领域关键技术研发、系统集成及产业化推广,在能源供给侧为客户提供国际的储能解决方案。

8、富瑞特装:公司正在进行氢燃料电池车用液氢供气系统及配套氢阀的研发工作,该产品是对目前应用较多的车用高压供氢系统的补充,主要用于氢燃料电池重卡,液氢供气系统产品样品现已试制完成有待进行装车试验,配套氢阀有待交付第三方进行试验。

9、京城股份:公司所属企业北京天海工业,成立于1992年,拥有无缝气瓶、缠绕气瓶、车用LNG气瓶、CNG气瓶、储氢气瓶、低温贮罐、加气站等多方位的气体储运装备技术能力。在2014年率先完成70MPa高压氢燃料车用储氢瓶的开发。天海工业拥有先进技术水平的铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的设计测试中心及生产线,可设计制造公称工作压力20-70MPa的各种规格铝内胆碳纤维全缠绕高压储氢瓶及供氢系统。在IV型瓶方面,公司已建成了一条柔性化IV型瓶生产线,可以根据车型的安装空间灵活设计气瓶长度和直径参数,使气瓶使用性能最优化。

10、丰辰氢能:丰辰氢能(广州)科技有限公司成立于2017年3月,公司主要专注于引进全球最先进的氢能领域技术并服务于中国快速成长的氢能市场。丰辰氢能是美国STEELHEADCOMPOSITES公司在中国的唯一合作伙伴,双方将组建合资公司开拓中国市场。美国STEELHEADCOMPOSITES是全球少数掌握四型储氢瓶核心技术的公司,其在产品设计和生产工艺方面有大量的知识产权。在这次展会上,丰辰氢能展示了Ⅳ型储氢瓶产品。

11、奥扬科技:山东奥扬新能源科技股份有限公司成立于2011年6月,经过多年的创新研发,公司已经掌握了IV型瓶的核心技术。目前公司已经完成了多款IV型瓶产品的研发制造,完成了塑料内胆与金属瓶嘴密封性能专利、碳纤维缠绕技术、产品的一致性等“卡脖子”技术。产品的压力等级涵盖20MPa-70MPa。

12、海控复材:海控复合材料科技有限公司成立于2017年12月,公司主要从事与复合材料制品、复合材料装备、自动化设备的研发、生产、销售。

13、北京科泰克科技有限责任公司:公司是专业生产高压容器的高新技术企业。长期从事铝合金内胆、呼吸气瓶、车用复合气瓶、高压及超高压容器的设计、生产和销售。已展开IV型瓶的材料选型匹配等基础性研究工作。隶属国家市场监管总局的中国特种设备检测研究院,也已经到参与到国家70MPaIV型瓶的课题研究中。

14、沈阳斯林达深冷科技有限公司:公司已研发出无缝不锈钢内胆纤维全缠绕气瓶、铝合金内胆、铝合金无缝气瓶、铝合金内胆纤维全缠绕气瓶、铝合金内胆玻璃纤维环向缠绕气瓶、钢质无缝气瓶、车用压缩天然气钢瓶、车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶、车用压缩天然气铝合金内胆碳纤维全缠绕气瓶、车用氢气铝合金内胆纤维全缠绕气瓶、消防气瓶、便携式医用供氧器十三类别二百八十余种规格产品。2016年70MPa高压储氢瓶通过了国家型式试验,搭载该气瓶的燃料电池汽车可实现400公里的续航能力。

15、亚普股份:公司自主研发的III型35MPa车载储氢系统正与相关方深度合作,公司自主研发的IV型70MPa小容积车载储氢瓶已搭载整车台架进行相关性能验证。

作为储氢瓶关键材料,碳纤维的生产和提质也受到强烈关注。以下是碳纤维主要生产企业:

1、中国石化:10月13日,我国首个万吨级48K大丝束碳纤维工程第一套国产线在中国石化上海石化碳纤维产业基地投料开车,并生产出合格产品。这一消息,不仅意味着未来碳纤维生产成本更优,而且还标志着我国碳纤维生产和装备扭转了被动局面,真正实现了自主可控。

2、中复神鹰:公司是一家专业从事碳纤维研发、生产和销售的国家高新技术企业,对外销售主要产品为碳纤维。通过多年自主研发掌握了碳纤维生产全流程核心技术,在国内率先突破了千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业化制造技术,建成了国内首条千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线。2018年1月,公司“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”成果荣获2017年度国家科学技术进步一等奖。西宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目已全线投产。

3、光威复材:公司是专业从事碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料制品及碳纤维核心生产设备的研发、生产与销售的高新技术企业,拥有碳纤维行业全产业链布局。光威复材采用干湿法处理工艺进行生产的T700S级碳纤维可用于通过缠绕工艺设计生产管理包括储氢瓶在内的高压气瓶。包头万吨大丝束碳纤维产线预计年底开始试运行。

4、中简科技:公司自成立以来,以“技术领先,注重应用,技术向纵深发展,应用向纵横发展”为战略目标,用科技与创新为社会持续提供更高性能的碳纤维。公司产品主要应用于航空航天领域,各项指标参数要求较高,在航空航天装备论证阶段即对碳纤维各项指标予以确定,目前公司所生产碳纤维主要为高端、高性能型碳纤维产品,已达到同类产品国际先进水平。

5、恒神股份:公司主要从事碳纤维、碳纤维织物、预浸料及其复合材料的研发、生产、销售和技术服务。主要产品为碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料制品、丹强丝及功能性纤维、技术服务等。

6、精功科技:大丝束产品已经广泛应用于汽车交通、航空航天、风力发电、医疗器材以及建筑等领域。

7、吉林碳谷:大丝束产品以25k为主,35k、50k大丝束产品也已经销售,预计今年年底,企业柔性化产能达到8万吨以上,15万吨碳纤维原丝项目也有望在明后两年建成投产。

来源:氢能汇   如有涉及版权问题,请联系我们以便处理



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