一、储氢瓶种类

储氢瓶特色对比 图源自北京市氢燃料电板发动机工程手艺磋议中心

Ⅳ型瓶因接管了纤维全缠绕结构，具有重容比小、单元质地储氢密度高档优点，当今已平淡应用于氢燃料电板汽车。日本、韩国、好意思国与挪威等国的Ⅳ型储氢气瓶均已量产，其余国度也有关系计较加大Ⅳ型气瓶的磋议力度。

二、Ⅳ型氢气瓶的结构

复合材料储氢气瓶由内至外包括内衬材料、过渡层、纤维缠绕层、外保护层、缓冲层。储氢气瓶进行充气的周期可能较长，而氢气在高压下又具有很强的渗入性，是以氢气储罐内衬材料要有精粹的阻挠功能，以保证大部分的气体省略储存于容器中。

IV型储氢瓶的结构主要包括以下部分：

IV 型储氢瓶结构

三、尼龙材料的上风

1. 耐氢气渗入性和耐热性

氢气分子极易透过塑料内胆的壳体材料，选材时必须辩论原材料的氢气阻挠性能。此外，氢气在经过阀门的节流作用后，气体温度会升高，随后气体被压缩到气瓶使命压力，温度相同升高，内胆原材料需具备合适的氢气渗入性和耐热性能。

PA6树脂在防止氢气渗入方面具有超卓的性能，并具有出色的机械性能，包括耐充填和排放氢气时储罐温度倏得变化的持久性以及低温环境下的抗冲击性。可通过对PA6材料渗入性进行了原材料级别的改性处理，并普及材料的软化温度至180℃傍边，能忻悦使用要求。

2. 精粹的低温力学性能

为了幸免加注温渡过高对内胆原材料形成毁伤，经常将气源进行冷却，一般冷却至-40 ℃，当低温氢气充入气瓶里面，内胆在低温下将会变硬而脆，易翻脸，因此内胆原材料的低温力学性能显得尤为迫切。

一般PA6在-20摄氏度到-40℃之间具有较好的韧性，纯PA66在50℃以下容易脆化，改性后的PA66则有更好的耐低温性能，而PA12的脆性温度最低，可达-70℃，可见尼龙材料基本能适合氢气加注的低温条目，具有精粹的低温力学性能。

3. 精粹的工艺性

塑料内胆成型手艺包括注塑成型、滚塑成型、吹塑成型等。当今丰田、当代等燃料电板汽车所接管的Ⅳ型储氢气瓶内胆成型工艺均为注塑工艺。注塑工艺是老本较低，专揽也较为平淡的内胆成型表情，同期须配合后续的焊合工序，才智成型内胆。

尼龙材料最大的特色即为其超高的机械强度，相配易于加工，不错通过注塑、挤出等多种表情成型，迪士尼彩乐园1网址适配Ⅳ型瓶的成型工艺。且尼龙材料的分量较轻、抗冲击性能好，优于传统的金属和HDPE衬里材料，是制备Ⅳ型瓶内胆的理思材料。

四、应用实例及关系厂商

1. 宇部株式会社

2023年12月，丰田汽车发布了与宇部株式会社协作的新式王冠燃料电板汽车。该车用的高压氢罐内衬为聚酰胺（尼龙）6树脂“UBE NYLON™1218IU”(以下简称“1218IU”)。

1218IU用作王冠燃料电板汽车高压氢罐的内衬，具有出色的防氢渗入性和机械性能，能耐受氢气充放气时的温度变化和低温环境下的冲击，忻悦了严格的安全要求。

高压氢气罐剖面图

2. 帝斯曼

帝斯曼推出的Akulon® Fuel Lock，反应了对用于车辆和户外成立的可捏续材料赶紧增长的需求。先进的PA6相配稳当出产比钢替代品轻70%的IV型储氢瓶，并在通盘零件人命周期内提供出色的机械强度、尺寸结识性和抗冲击性。

Akulon® Fuel Lock油箱内胆提供出色的阻挠性能，减少氢气从压力容器中渗入显露，从而普及车辆安全性和燃油松手。

由于其专有的化学结构，与HDPE和PA11比较，Akulon® Fuel Lock具有超卓的性能。该材料在加热到85°C时比HDPE具有更高的安全裕度，况且跳跃了平淡使用的热结识性安全圭臬。在-40°C环境中进行的快速加注测磨真金不怕火证了Akulon® Fuel Lock在低温条目下发扬精粹。

3. 杜邦

杜邦为燃料电板汽车提供一站式责罚决议，涵盖电机和电控、高压电板包、燃料电堆、氢罐等各子系统的材料聘请、盘算推算与仿真及零部件测试等。杜邦的 Zytel® PA6和Zytel® LCPA PA612可应用于 IV型储氢瓶内胆，具有以下秉性：

4. 韩国晓星

晓星在2022年就利用自主手艺收效拓荒并使用尼龙当作氢燃料储罐的内衬材料。该尼龙衬里材料比金属轻70%，比HDPE轻50%，防止氢气显露的阻气性也比金属高30%，比HDPE高50%。

该氢气容器内胆省略承受因经常充放电而引起的温度急巨变化，在-40至85摄氏度的温度范围内具有优异的抗冲击性。

晓星TNC还计较将尼龙当作衬里材料的应用从商用卡车的管状拖车扩大到飞行于南极洲和赤谈等天下各地海域的CNG和氢气船，将耐冲击性和耐热性范围从-60至 90 摄氏度。

此外，晓星TNC利用海中打消的再生渔网拓荒出天下草创的再生尼龙纤维手艺，改日计较将再生尼龙应用于内衬材料，扩大环保塑料材料商场。

5. 阿科玛

阿科玛的Rilsan® PA11 具有优异的物感性能，即便在低温条目下也能保捏性能，是氢气阻挠层的理思材料。在氢气罐使命过程中，里面压力变化深广，Rilsan® PA11 不错在充压和泄压等压力快速变化过程中，幸免材料产生裂纹和起泡。

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此外，Rilsan® PA11 分量轻， 易于加工，适用于多种成型工艺，如滚塑、挤出吹塑、注塑、焊合和挤出工艺。

6. 乐天化学

乐天化学拓荒的IV型(Type 4)轻量化高压储氢容器适用于氢能电动车(乘用车/商用车)、工业机械/建筑机械、无东谈主机等多种氢能出动出行边界。

该储氢瓶的内胆接管的是基础吹塑的一时势尼龙内胆，加强了气密性，且制造时辰短、工艺经过苟简。此外，通过拓荒干法缠绕工艺和优化缠绕线型普及了出产率，竣事天下最高水平的减重比率(6.2wt%)。

7. 巴斯夫

巴斯夫Uitramid® PA应用于燃料电板车，可当作IV型储氢瓶的内胆提供可靠的阻挠渗入才略，具有出色的加工性能，兼具优异的低温韧性和强度；滚塑级规格适用于制备商用车的大容积储氢瓶，同期提供注塑和吹塑材料责罚决议。

燃料电板汽车及固定站用四型储氢气瓶

推行室级内胆滚塑样品

8. 韩国可隆

可隆工业是韩国较大的尼龙厂之一迪士尼彩乐园注册，在2023年的Chinaplas外洋橡塑展也展出了一个储氢瓶内衬样品。

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