1. 碳纤维储气罐生产厂家
被国际主流燃料电池乘用车批量使用的70MPaIV型储氢瓶,在国内却长期空白,令人遗憾。而随着近两年燃料电池汽车的火热,关于70MPaIV型储氢瓶的研发终于有了“破冰”迹象。
就在刚刚闭幕不久的日本展会上,沈阳斯林达安科新技术有限公司(下称“斯林达”)展出了一款70MPaIV型储氢瓶,这是国际舞台上首次有国产70MPaIV型储氢瓶实物展出。
除斯林达外,近日京城股份(600860)发布非公开发行A股股票预案(二次修订稿),里面提到拟使用募集资金投资金额5200万元,用于四型瓶智能化数控生产线建设项目,该项目生产的IV型瓶主要应用于作为氢能汽车与天然气汽车中的储气装置。
与此同时,在近期一些地方政府发布的项目申报通知中,也明确提到将资助企业突破70MPaIV型氢气瓶的复合材料结构关键技术,促进国产IV型氢气瓶的研制,比如佛山市科学技术局网发布关于2020-2022年开放基金关于氢能部分重大重点项目指南和受理申报的通知(戳此查看);山西省即将评审首批受理氢能专项申报申请(戳此查看)。
企业的实物展示及生产线建设计划,政府设立专项资金资助研发,让长期被搁置的70MPaIV型储氢瓶迎来了曙光。而备受业界关注的是,70MPaIV型储氢瓶商业准入何时开放?系统性标准何时建立?研发及批量生产过程中的重重技术难关又如何攻克?距离商业推广有多远?
技术工艺攻克难,需协同多方力量
高压气态储氢容器主要分为纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II型)、铝内胆纤维缠绕瓶(III型)及塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)4个类型。I型、II型储氢密度低、安全性能差,难以满足车载储氢密度要求。而凭借提高安全性、减轻重量、提高质量储氢密度等优势,III型、IV型瓶的车载应用已经较为广泛,其中国外多为IV型瓶,国内则多为III型瓶。
相比于III型瓶依然沿用金属内胆,IV型瓶的塑料内胆则完全颠覆了原有气瓶技术,凭借优异的抗氢脆腐蚀性、更轻的质量、更低的成本及更高的质量储氢密度与循环寿命,成为引领国际氢能汽车高压储氢容器发展方向的“新宠”。尤其在燃料电池乘用车领域,没有IV型瓶,可以说必定步履维艰。国外IV型瓶应用较多,正与其燃料电池乘用车销量较多有关。
值得一提的是,国内每一种类型的储氢瓶都分不同的压力等级,III型瓶分35MPa和70MPa,而IV型瓶其实也可以区分高压力和低压力,但由于业界通常拿丰田70MPa IV型瓶作为标杆,同时IV型瓶只有在高压力下的优势才能更好的体现,如果只是低压力,III型瓶或许在成本及后期使用上更有优势。所以,业界所探讨的及在研发的都是70MPa IV型瓶。
高工氢电了解到,国内目前车载储氢系统基本都采用35MPaIII型瓶,针对70MPaⅢ型瓶的国家标准已经出台,但实际装车却寥寥无几。此前公开消息中,车企中只有上汽集团有过样车;氢瓶生产企业基本都储备有70MPaⅢ型瓶技术,但公开消息中,也仅有斯林达70MPaⅢ型瓶通过型式试验。70MPaⅢ型瓶应用进展尚且缓慢,更何况技术难度高许多的IV型瓶。
斯林达副总经理杨树军表示:“IV型瓶的研发有几个关键技术难点,比如金属瓶口与塑料内胆两种不同属性材料的密封及密封材料的选择;塑料内胆材料与氢是否相容,材料如何选择与评价;内胆成形过程中,无损检测手段及评价;碳纤维缠绕过程中如何保证内胆不变形等。同时,诸多环节都缺乏相应的细致标准及检测手段,什么样的产品才是合格的,不太明确。目前企业都是按照产品自身特点,判断可能会产生哪些问题,再划定一个界限。”
具体而言,金属瓶口与塑料内胆两种不同材料属性的密封非常有难度,解决不好氢气容易泄露。目前有采用橡胶密封件/O型密封圈的,也有提出瓶口与塑料内胆直接咬合方案的,但当前依然面临较大风险。同时密封材料能否达到气瓶的生命周期要求,如何判定也缺乏标准;复合材料的选择上,与氢的相容性怎么判定,如何保证气瓶全寿命周期内,塑料性能还能满足气瓶的要求,没有损伤、泄露及开裂;
塑料内胆成形有吹塑及注塑焊接等方式,金属有无损检测,但塑料焊接完后,到底会有什么样的缺陷,对气瓶造成什么样的影响,没有标准;碳纤维缠绕过程中,由于塑料内胆不像金属内胆有刚性,如果直接采用Ⅲ型瓶缠绕的方式会变形,如何保证不变形需要技术手段。
海控复合材料科技有限公司总经理张晓冰则指出,IV型瓶的研发横跨了复合材料、压力容器及装备等诸多领域。目前IV型瓶所需的材料都需要进口,包括塑料、环氧树脂、密封材料、碳纤维等。受限于国内基础材料研究薄弱,国内能够采购基础材料进行合成的企业很少;专业生产IV型瓶的工艺装备技术也缺乏,这都不是短期内就能解决的。
多学科知识的融合,跨领域的通力合作,有助于推进IV型瓶的研发进步。
标准法规推进难,需谨慎积极对待
70MPa IV型瓶的研发生产虽然难关重重,但国际上却有挪威Hexagon、日本丰田、法国佛吉亚等公司实现了批量生产,并应用在各种车型上。
其中Hexagon是IV型瓶行业的“鼻祖”,在材料、工艺及装备上都积累了极为丰富的经验;丰田依托自身技术打造了IV型瓶行业标杆;佛吉亚与现代汽车合作,近日其与现代汽车签订合同,将从2021年开始,在接下来的4年时间里为现代汽车提供10000个储氢瓶。
为何国外发展如此迅速,而国内却步履维艰?前文所述的技术工艺难点是一方面,而国情不相同、标准法规的推进缓慢则是更深层次的原因。
事实上,早在多年前,国内车载天然气气瓶采用过IV型瓶(与IV型氢瓶类似,都采用塑料内胆纤维缠绕),出厂时这些气瓶都符合相关规范,结果装车后出现了问题,甚至出现多起人命事故,很多当事人被停职。这导致法规标准制定者很抵触IV型瓶,至今仍然没有放开。
“氢瓶装载到车上使用时,影响安全的因素非常多,可能氢瓶出厂时是符合国家标准规范的,但使用时却会出现问题。”一名业内人士说道,国外采用IV型瓶没有问题,但这并不代表国内采用就不会出现问题,因为处于摸索阶段,不可控因素太多。
不过,随着国外IV型瓶应用的日趋成熟,以及国内企业、资本的推动,在发展氢能成为大势所趋的形势下,或许就能打开一道口子。而当前正处于打开这道口子的关键时刻。
一名参与标准制定的企业高层表示:“我们参与了这块工作,确实感到责任重大。各家技术的掌握程度不同,对产品理解有差异,是参差不齐的。在这种情况下,标准一方面需要‘通用性’,但又要保证各个企业在不同的条件下不会出现问题,非常难。”
在他看来,国内70MPa IV型储氢瓶发展导向很热,这对产业发展是利好,相关法规标准推进工作很难,但不做也不行,否则更加落后。所以,业界既要积极推动,也要非常谨慎,必须踏踏实实把事情做起来,在标准制定上,要细致要具体要科学。既然做了就必须要成功,因为一旦出现问题,对于行业将是毁灭性的打击。
高工氢电了解到,Hexagon、法国佛吉亚等外资企业都看好中国IV型瓶市场,但由于目前商业准入不允许,目前没有实质性的订单,只是在做前期的市场铺垫工作。国内以斯林达为代表的企业率先展开研发,这对于行业发展有很好的引领作用。研发与法规标准推进工作必须同时并进,若等到商业准入放开再搞研发,肯定为时已晚
2. 碳罐供应商
底盘
很平整
从底盘看,整体平整度相当不错,发动机护板和两侧护板虽然是塑料的,但比较齐全,对于这个级别来说,算不错了。
拆掉发动机护板,能看到发动机和变速箱果然都是领克的,发动机油底壳和领克一样,都有一个发泡的保护罩。
发动机和变速箱很多位置都直接印有领克“LYNK&CO”的标识。
缤越的隔热做得不错,不仅排气管隔热做得比较全面,而且转向柱上都有一层铝瓦隔热,这一点做得比较到位。
但是底盘喷涂并不理想,除了部分区域有一些喷涂之外,绝大部分都没有进行喷涂处理,但由于护板面积比较大,管线还是被保护得很好。
前悬架
单层麦弗逊
之前有人说这辆车的底盘与帝豪GL相同,但实际上并不相同。帝豪GL的前副车架是全框结构,而缤越则是标准的一体式结构。
前悬架是比较传统的麦弗逊式悬架,下摆臂为单层冲压钢板,相比较帝豪GL的双层来说,用料要差一些。其实帝豪GL的底盘要比缤越高一个级别。仔细观察这辆车羊角和下摆臂的连接方式,悬架结构以及安装孔位,就会发现缤越的原型车其实是丰田威驰、雅力士、致炫这样的小型车,而帝豪GL则是花冠、卡罗拉这样的紧凑级车。
后悬架
丰田同款扭力梁
后悬架采用丰田同款的拖曳式扭力梁非独立悬架。
这根扭力梁是由一根圆管热压成型而成,要强于单片焊接的扭力梁。避震筒与弹簧是分离设计,这样会使避震筒行程增长,有益于舒适性调校。
另外,油箱后方的碳罐也是典型的丰田设计,与欧化的CMA平台完全不同。
总结
装着领克心的丰田小车
如果单纯从底盘结构和用料看,显然这是一辆便宜得不能再便宜的车,除了隔热和护板比较齐全到位之外,并没有什么特别之处。从这辆车底盘设计的种种迹象能看出,完全都是老式的丰田设计。如果按照轴距对比看,这辆车应该模仿的是威驰、致炫、致享一类的丰田小型车。
BMA平台可以支持轴距2550-2700毫米尺寸的拓展,这起始尺寸刚好也是丰田威驰的轴距,再联想防撞梁的结构,我们认为BMA平台与CMA平台除了名字比较像以外,没有一点关系。根本看不到任何沃尔沃、领克的身影,所谓网上说的”BMA是CMA亲儿子“的传言,也就不攻自破了。那么问题来了,BMA究竟是什么东西呢?
BMA平台应该是吉利将多年来逆向丰田平台的经验以及技术进行积累汇总,学习了沃尔沃和领克的模块化经验,把丰田平台进一步进行模块化。不过,这也算是一种进步,起码比只会直接照抄的强多了。
国内有太多的自主品牌来模仿丰田,吉利、比亚迪甚至是一汽都基本围绕丰田进行研发,一个丰田花冠底盘成就了无数自主品牌车型。可能有些朋友会问,为什么要模仿丰田呢?第一是丰田车从设计上就比较省材料、成本低,模仿还不模仿个便宜的;第二丰田的设计稳定可靠、架构简单,也比较好模仿;第三丰田保有量大,零部件供应体系完备,模仿它很容易能找到成本低、质量稳定的供应商。
当然,对于消费者而言,模仿谁并不重要,重要的是车好不好。如果非得用一句话总结这辆缤越的话,只能说,这是一辆装着领克三缸发动机的丰田小型车。
3. 碳纤维储气罐生产厂家有哪些
高原用便携式氧气罐流行使用的的氧气系统之一就是碳纤维铝瓶,在3000磅/平方英寸下装满3升氧气的氧气瓶,重量为7磅,使用时间在3个小时左右,具体还要看个人的使用情况。
不过大风和极端温度下提供补充氧气并不是一间容易的事情。 阀门冻结,面罩在风中变形,管道结冰以及其它更多的问题有可能会阻止在正确的时间为登山者递送适量的氧气。 太多,会浪费宝贵的氧气,太少,可能会造成登山者无法坚持或更糟。而氧气瓶的持续时间取决于你设置的流量大小,你体能消耗的大小以及你身体的新陈代谢速度,所以并没有办法给出确切的使用时间
4. 碳纤维气瓶生产厂家
根据使用要求和热处理温度的不同,碳纤维分为耐燃纤维、碳纤维和石墨纤维。300~350℃热处理时得耐燃纤维;1000~1500℃热处理时得碳纤维,含碳量为 90~95%;碳纤维经 2000℃以上高温处理可以制得石墨纤维,含碳量高达99%以上。
5. 碳纤维煤气罐
储气罐的有效期7年一般指的是简单压力容器储气罐,这种性质的储气罐安全性较小,一般厂家推荐使用年限是7年。
高原用便携式氧气罐流行使用的的氧气系统之一就是碳纤维铝瓶,在3000磅/平方英寸下装满3升氧气的氧气瓶,重量为7磅,使用时间在3个小时左右,具体还要看个人的使用情况。