四型儲氫瓶內膽工藝及材料

四型儲氫瓶內膽工藝及材料

中材科技總工程師兼研發中心主任米寬介紹，內膽材料的選擇是70MPA四型儲氫氣瓶的關鍵，影響氣瓶的耐疲勞性和氣體滲透性。內膽材質應考慮材質應滿足軟化溫度為90攝氏度以上，熔融溫度100度以上，防氫滲透能力、抗高低溫耐沖擊能力，優異的力學性能、優異的熱傳導性能、復合材料層界面結合能力、優異的熱加工成型性能。

米寬認為，HDPE的氫氣滲透性不如PA。環境溫度越高滲透率越高，容器種類不同滲漏率也不同。碳纖維的選擇上盡量用高強度碳纖維，可以減輕氣瓶重量，提高儲氫密度，但強度越高碳纖維價格越高，氣瓶的成本就越高，不利于產業化，需要找一個平衡點，鑒于目前碳纖維的技術狀況，可以選擇有T700、T720、T800級別的碳纖維。

米寬表示，瓶口結構直接影響氣瓶的密封性能，主要專利掌握在歐美日韓企業手中，中國企業如何規避專利是面臨的主要問題。

由于塑料內膽不承載壓力，火燒過程中復合材料層失效氣瓶整體強度低易導致瓶體爆炸。通過安全泄壓裝置釋放氣體，防止爆炸，GTRNO13規定在底部局部火燒，然后再整體火燒。局部火燒時，火焰熱量無法傳達到閥門安全泄壓裝置，無法及時觸發。

米寬介紹，內膽成型工藝可選擇：注塑+焊接、吹塑成型、滾塑成型，各種工藝都有優缺點，成型工藝的選擇依據內膽材料和瓶口密封方式等。現在一般采用濕法纏繞工藝，推薦采用碳纖維預浸料進行纏繞高壓儲氫氣瓶除了能夠改善作業環境外，在生產效率和產品質量上都比傳統的濕法纏繞更具優勢。

米寬表示，中國目前沒有四型氣瓶標準，四型氣瓶研發主要借鑒國際標準，主機廠普遍認可GTRNO.13標準。但7月6日氣瓶安全標準化與信息工作委員會發布了車用四型氣瓶的團體標準的征求意見稿，為四型氣瓶在中國批量化應用邁出了堅實的一步。

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