高效、安全的儲氫技術(shù)，是氫能利用走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵要素之一。

隨著(zhù)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量的快速增長(cháng)，作為車(chē)載儲氫系統關(guān)鍵零部件的儲氫瓶正在釋放出巨大的市場(chǎng)需求。為了提高整車(chē)安全性、續航里程等，市場(chǎng)亦對儲氫瓶性能，如輕量化、低成本及低重容比等，提出了更加嚴苛的性能要求，因此具有低重容比的Ⅳ型瓶相較于Ⅲ型瓶更符合未來(lái)發(fā)展趨勢。

在此背景下，國內產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)能擴建方面不斷持續加碼。5月23日，在2023世界氫能技術(shù)大會(huì )(WHTC2023)上，未勢能源最新成果——第二代70MPa-57L Ⅳ型儲氫瓶首次公開(kāi)亮相，便贏(yíng)得海內外業(yè)界同行、氫燃料電池整車(chē)廠(chǎng)商、上下游客戶(hù)的廣泛關(guān)注。

開(kāi)啟商業(yè)化進(jìn)程，Ⅳ型儲氫瓶迎風(fēng)口

氫燃料電池汽車(chē)作為儲氫瓶的核心應用場(chǎng)景，隨著(zhù)中央及各地推廣應用氫燃料車(chē)的政策陸續出臺，商業(yè)化進(jìn)程將明顯加快，也將支撐儲氫瓶需求“猛增”，并迎來(lái)“風(fēng)口”期。

據業(yè)界統計，2022年中國市場(chǎng)車(chē)載儲氫瓶需求量約為6.9萬(wàn)支，同比增長(cháng)127.7%;2025年可達23萬(wàn)支，年復合增長(cháng)率約為66%;2023可達224萬(wàn)支，年復合增長(cháng)率約為61%。也有相關(guān)人士預測，未來(lái)中國將成為全球最大的車(chē)載儲氫瓶市場(chǎng)，2020-2050年中國儲氫瓶市場(chǎng)規模合計有望達到3234億元。

目前Ⅲ型瓶是國內市場(chǎng)的主流。Ⅲ型瓶的應用是基于在設計、批量生產(chǎn)、使用壽命和安全等方面長(cháng)期的經(jīng)驗總結。此類(lèi)氣瓶雖然滿(mǎn)足泄漏率和滲透率的規定值，但與Ⅳ型瓶相比，其疲勞次數有很大的局限性，Ⅳ型瓶在降低成本和重量方面具有更大的潛力。

但業(yè)內人士指出，當前我國Ⅳ型儲氫瓶仍存在幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，如金屬瓶口與塑料內膽兩種不同屬性材料的密封及密封材料的選擇、碳纖維纏繞過(guò)程中如何保證內膽不變形、如何精準檢測氫氣泄漏等，使得國內Ⅳ型儲氫瓶推廣遇到難題。

但是包括未勢能源在內的企業(yè)，正不遺余力地攻破技術(shù)難關(guān)，積極推進(jìn)Ⅳ型儲氫瓶的商業(yè)化應用。

降本增效，打造Ⅳ型儲氫瓶?jì)r(jià)值樞紐

從車(chē)載方面來(lái)看，氫儲能主體使用的還是氣瓶，但是氣瓶成本偏高，碳纖維是儲氫瓶制造的關(guān)鍵原材料，其成本和性能對儲氫瓶的成本和使用性能影響重大。

一句話(huà)總結，即“成本”是永恒的痛點(diǎn)，“降本”是持續的課題。

從Ⅲ型到Ⅳ型，如何在保障產(chǎn)品穩定性、安全性的同時(shí)兼顧成本，未勢能源給出了答案。

基于客戶(hù)端不同工況環(huán)境應用需求，充分發(fā)揮儲氫領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)優(yōu)勢，通過(guò)大量的可行性設計方案和試驗驗證，未勢能源陸續攻克了70MPa Ⅳ型儲氫瓶耐低溫性差、產(chǎn)品一致性低、可靠性低等多項“卡脖子”技術(shù)難題。

【Ⅳ型儲氫瓶產(chǎn)品效果圖】

技術(shù)自主，助力行業(yè)降本增效。未勢能源Ⅳ型儲氫瓶關(guān)鍵原材料(如碳纖維)與核心配套部件(如瓶口閥、內膽材料等)均已實(shí)現100%國產(chǎn)化，綜合成本降低20%，且具備輕量化、長(cháng)壽命、高安全等綜合性能優(yōu)勢。

在儲氫瓶配套化產(chǎn)品應用，未勢能源自主研發(fā)的70MPa減壓閥、瓶閥產(chǎn)品在輕量化、高密封等方面實(shí)現了技術(shù)的創(chuàng )新性突破，同時(shí)成功降本40%，推動(dòng)國產(chǎn)化氫用閥門(mén)正式進(jìn)入“千元時(shí)代”。并實(shí)現了氫用閥門(mén)品類(lèi)30余款全覆蓋，大大提高了國產(chǎn)氫用閥門(mén)產(chǎn)品的“自給率”。

在輕量化方面，未勢在綜合考慮纏繞層、內膽、瓶閥座等相互影響后，通過(guò)逐一降低單一零部件的重量最終實(shí)現產(chǎn)品的高儲氫質(zhì)量密度。例如結合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化理論達到了輕量化纏繞層設計，減少纏繞層的用量，結合纏繞DOE以及固化仿真研究使得工藝參數達到最優(yōu)化設計，提高碳纖維的發(fā)揮強度，內膽結構優(yōu)化形狀優(yōu)化設計，保證相同輪廓下容積最大化。

目前未勢Ⅳ型儲氫瓶產(chǎn)品性能指標的離散系數可控制在5%以?xún)?，纏繞效率較濕法提高80%以上，固化時(shí)間縮短30%，疲勞測試壽命>50000次，質(zhì)量?jì)涿芏冗_到6.1wt%，超過(guò)美國能源部(DOE)設定的2025年質(zhì)量?jì)涿芏饶繕酥?.5wt%，達到世界領(lǐng)先水平。

智能制造，國產(chǎn)化替代加速。近日，未勢能源Ⅳ型儲氫瓶生產(chǎn)線(xiàn)在保定工業(yè)園正式落成，并進(jìn)入試生產(chǎn)階段，規劃產(chǎn)能10萬(wàn)支/年。

該產(chǎn)線(xiàn)車(chē)間占地面積4000余平米，引進(jìn)高端全自動(dòng)化智能生產(chǎn)線(xiàn)，涵蓋內膽成型、表面處理、纖維纏繞、固化、檢驗與試驗、產(chǎn)品包裝等完整生產(chǎn)工藝流程，實(shí)現從設計開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造到品質(zhì)檢驗全過(guò)程閉環(huán)管控，確保產(chǎn)品的一致性、可靠性與安全性。

該生產(chǎn)線(xiàn)的落成，標志著(zhù)未勢能源已具備Ⅳ型儲氫瓶的規?；a(chǎn)能力，在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上邁出了“里程碑”式一步。同時(shí)，該生產(chǎn)線(xiàn)還將推動(dòng)未勢能源自主實(shí)現70MPa Ⅳ型儲氫瓶國產(chǎn)化的替代，也將推動(dòng)成本進(jìn)一步下降，助推高壓儲氫瓶規?；a(chǎn)應用。

業(yè)內專(zhuān)家指出：“氫能是一個(gè)具備10萬(wàn)億規模潛力的產(chǎn)業(yè)集群。我們經(jīng)常說(shuō)技術(shù)構建平臺，現在平臺有了，場(chǎng)景定義產(chǎn)品，產(chǎn)品也有了，該是模式創(chuàng )造價(jià)值的時(shí)候了?！?/p>

這也是未勢能源一直在做的事情。未來(lái)，未勢能源Ⅳ型儲氫產(chǎn)品將陸續落地，通過(guò)運營(yíng)數據積累，推動(dòng)儲氫技術(shù)革新，為行業(yè)降本增效的同時(shí)推動(dòng)整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的建設，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的規?；c商業(yè)化發(fā)展。