张国--高压气瓶发展动向

高压储氢瓶发展动向高压储氢瓶发展动向储氢方式氢气作为一种常用工业气体，其储存一直是广为研究的领域，其常规储存方式包括以下四种。压缩储氢液化储氢吸附储氢金属储氢近几年，也在开展新的储氢方式研究，包括复合储氢、液态储氢等，但应用最广泛、最便捷的是压缩储氢。高压储氢瓶发展动向储氢气瓶Ⅱ型气瓶TypeⅡ金属气瓶金属内胆环向缠绕气瓶Ⅲ型气瓶TypeⅢ金属内胆全缠绕气瓶Ⅳ型气瓶TypeⅣ非金属内胆全缠绕气瓶分类Ⅰ型气瓶TypeⅠ高压储氢瓶发展动向储氢气瓶笨重，有氢脆问题，车载储氢无法采用。当前70MPa气瓶主要结构形式。对温度较为敏感，存在渗漏隐患。我国目前禁止使用。通常为铝胆碳纤维全缠绕复合气瓶，无渗漏、可快充。我国车用氢气瓶均为该类型。Ⅱ型气瓶TypeⅡⅢ型气瓶TypeⅢⅣ型气瓶TypeⅣⅠ型气瓶TypeⅠ高压储氢瓶发展动向储氢气瓶Ⅰ型气瓶Ⅱ型气瓶日本一直在开展大容积高压储氢容器的研发工作，工作压力达到99MPa，固定式使用。一些叉车因为配重的要求采用Ⅱ型气瓶。高压储氢瓶发展动向储氢气瓶Ⅲ型气瓶目前铝胆碳纤维全缠绕复合气瓶是主要的装车使用的气瓶高压储氢瓶发展动向储氢气瓶SAMTECH开发82MPa氢气运输用气瓶Dynetek开发70MPa氢气瓶斯林达开发70MPa氢气瓶科泰克开发70MPa氢气瓶Ⅲ型气瓶研究：u提高工作压力u内胆材料u小型化高压储氢瓶发展动向储氢气瓶Ⅳ型气瓶Ⅳ型气瓶是目前气瓶研究的热点高压储氢瓶发展动向储氢气瓶新产品/应用u复合储氢罐体水套填料区隔离片出水口出气口底座进气口进水口u压缩储氢与固态储氢u压缩储氢与吸附储氢u无人机储氢瓶u重量轻u疲劳寿命相比车用低uPRD?相关标准目前，日本、欧盟及ISO组织已针对车用氢气瓶颁布了相关标准。北美未颁布专门标准，仅在车用CNG系统零部件标准中针对材料进行了氢气相容性的规定。EC79/2009REGULATION(EC)No79/2009OFTHEEUROPEANPARLIAMENTANDOFTHECOUNCILof14January2009ontype-approvalofhydrogen-poweredmotorvehicles,andamendingdirective2007/46/ECEC406/2010implementingRegulation(EC)No79/2009oftheEuropeanParliamentandoftheCouncilontype-approvalofhydrogen-poweredmotorvehiclesISO/TS15869Gaseoushydrogenandhydrogenblends—LandvehiclefueltanksR134Uniformprovisionsconcerningtheapprovalofmotorvehiclesandtheircomponentswithregardtothesafety-relatedperformanceofhydrogenfuelledvehicles(HFCV)ISO/CD19881Compressedhydrogengasvehiclefuelcontainers(HFCVGTR)高压储氢瓶发展动向相关标准u各标准对于氢气瓶主要指标的对比高压储氢瓶发展动向u试验由单项试验变为顺序试验设计方法高压储氢瓶发展动向全缠绕复合气瓶的结构特点和材料特点决定了常规的金属气瓶设计计算手段已不适用，必须采用仿真分析对各点每个使用工况的应力应变进行分析，选取合适的铺层顺序和厚度。复合气瓶有限元模型复合气瓶爆破状态径向应力复合气瓶爆破状态轴向应力复合气瓶爆破状态等效应力振动冲击降低成本高压储氢瓶发展动向u原材料u减小工艺余量u降低性能指标对于车载供氢系统来说，储氢气瓶的成本要占总成本的一半以上，而且随着气瓶数量的增加占比显著增加。车用氢气瓶降成本是全世界燃料电池电动汽车厂商和气瓶制造商共同面对的一个难题。降低成本•降成本-原材料对于车用氢气瓶来说，原材料成本占其总成本60%以上，寻找更便宜的原材料是复合气瓶降成本的永恒主题。高压储氢瓶发展动向降低成本•降成本-减小工艺裕度因为复合材料自身性能的离散型，在进行产品设计时均会给出一定的工艺裕度。通过严格的工艺控制，减小工艺裕度，提高原材料的使用量。疲劳可靠性分布强度可靠性分布高压储氢瓶发展动向降低成本•降成本-新型气瓶目前，国外新投产的气瓶厂商均在开展四型瓶的研发工作，特别是工作压力70MPa的气瓶，认为四型瓶可以有效的降低制造成本。DOE的气瓶成本目标经过测算：1）Ⅲ型瓶和Ⅳ型瓶各有特点；2）对于大批量生产来说，两种类型气瓶制造成本基本相同，差异取决于设计参数。高压储氢瓶发展动向生产、使用监管气瓶生产企业需先取得制造许可证。我国尚未颁布相关标准，生产企业制定企业标准在瓶标委备案，所开发的气瓶应由有资质的单位进行型式试验并进行设计文件审查。高压储氢瓶发展动向车用氢气瓶企标设计文件备案制造许可证生产资质生产、使用监管型式试验高压储氢瓶发展动向试验名称疲劳试验爆破试验LBB试验极限温度试验环境试验火烧试验枪击试验预制裂纹试验加速应力开裂试验坠落试验每各规格的气瓶均按照标准规定的项目进行型式试验。型式试验报告生产、使用监管气瓶标准根据气瓶的实际使用工况，规定了一系列的相关试验，来验证其使用过程中的安全性。高压储氢瓶发展动向火烧试验生产、使用监管枪击试验枪击前射击手枪击后枪击后高压储氢瓶发展动向生产、使用监管所生产每批气瓶均应由第三方检验机构出具制造监检证书，车用气瓶装车还应取得安装监检证书。安装监检证书制造监检证书高压储氢瓶发展动向谢谢我们用诚信铸造品牌，用科学的创新引领发展，我们用坚韧成就事业，用辛勤的汗水换取收获。