氫能儲量豐富,燃燒時污染物零排放,是一種可再生的清潔能源,為應對能源危機、保護環境,全球多個國家調整能源結構,氫能成為重要關注領域之一。氫燃料電池汽車是氫能的主要應用領域之一,氫氣具有易燃易爆危險,車載儲氫系統必須具有高安全性,同時還要具有高效、低成本特點,研發及生產技術壁壘較高,因此車載儲氫系統成為限制氫燃料電池汽車商業化發展的重要因素之一。
車載儲氫技術主要包括高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、有機液體儲氫、儲氫合金等,這些技術各有優缺點。高壓氣態儲氫成本低、損耗少、充放氣速度快、工作溫度范圍寬,但體積儲氫密度較小;低溫液態儲氫體積能量密度高、但對容器絕熱、密封要求高,成本高且損耗較大;有機液體儲氫安全性高、存儲量大,但操作條件苛刻、成本高;儲氫合金安全無污染、可循環利用、體積小、儲量大、能耗低、使用方便,但現階段技術仍在進步過程中。
根據新思界產業研究中心發布的
《2021-2025年中國車載儲氫市場可行性研究報告》顯示,目前,高壓氣態儲氫是主流車載儲氫技術,其研究及應用最為成熟。高壓氣態儲氫主要采用鋁內膽纖維纏繞瓶(III型)、塑料內膽纖維纏繞瓶(IV型)作為容器。但若未來氫燃料電池汽車性能要求進一步提高,高壓氣態儲氫技術將不再適用,儲氫合金等新型儲氫技術更具發展潛力。
《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》規劃顯示,到2025年,我國加氫站的建設目標為至少1000座,到2035年加氫站的建設目標為至少5000座。加氫站是氫燃料電池汽車產業發展的配套設施,其計劃建設數量的增長表明國內氫燃料電池汽車保有量將不斷增多,在此背景下車載儲氫系統需求將隨之不斷上升。僅以車載儲氫瓶來看,預計到2030年,其市場規模將達到70億美元左右。
我國車載儲氫技術研究較為滯后。以車載儲氫瓶來看,國外III型、IV型車載儲氫瓶技術成熟,IV型是市場中的主流產品,而我國應用以III型為主,且碳纖維等關鍵材料依靠進口,IV型產品還處于研發過程中。以儲氫合金來看,日本儲氫合金研發及生產技術處于領先地位,雖然我國產量較大,但高端產品存在技術差距,產品實用性仍待進步。
新思界
行業分析人士表示,為突破相關技術瓶頸,我國政府對車載儲氫技術發展的支持力度不斷加大。“十四五”國家重點研發計劃“新能源汽車”重點專項中,高密度大容量氣氫車載儲供系統設計及關鍵部件研制被列入。此外,我國中集安瑞科、京城股份、科泰克等企業在加大力度布局IV型車載儲氫瓶市場,廈門鎢業、達博文、鑫普新材等企業加快速度布局儲氫合金市場。未來,我國車載儲氫行業技術將不斷進步,生產規模將不斷擴大。