新版Ⅳ型储氢瓶国家标准明年实施，国内储氢瓶产品将陆续产业化落地。2020年IV型储氢瓶的企业标准、团体标准都已发布，但由于国内IV型瓶的安全性问题备受争议，国家标准出台缓慢。随着国内IV型瓶研究开发水平的提高，IV型瓶管制逐渐放开，2023年5月国家标准管理委员会正式发布《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》，解决了统一的“国标”依据问题，预计今后一段时间四型瓶产品将会陆续取证、上市。
【资料图】
表 1：IV型储氢瓶标准
资料来源：香橙会研究院整理
一、IV储氢瓶简介
储气瓶作为高压气态储氢的储存容器，已发展从I型储氢瓶到IV型储氢瓶四代产品，其中I、II型储氢瓶主要用于加氢站、运输用高压长管拖车，III型、IV型储氢瓶用于氢燃料电池汽车，此外国外正在研究V型瓶尚未商业化，国内处于空白状态。
车载高压储氢瓶根据工作压力一般分为35和70MPa。当前70MPa Ⅳ型储氢瓶广泛应用于国外，国内市场以35MPa Ⅲ型储氢瓶为主流，70MPa Ⅲ型储氢瓶处于推广期，Ⅳ型瓶由实验研发进入产品开发阶段。
IV型高压储氢瓶是以塑料材质作为高压储氢容器内胆、外层用碳纤维缠绕包覆、固定在道路车辆上用作燃料箱的可重复充装气瓶。主要由复合塑料内衬、金属接头、碳纤维缠绕层、外保护层及密封结构组成，其中复合塑料用作气体密封，碳纤维承担载荷功能。由于IV型瓶在高压下更具优势，因此70MPa IV型瓶为业内主要研究方向。
图 1：IV型瓶结构
资料来源：香橙会研究院整理
1.1 IV储氢瓶产业链上中下游
IV储氢瓶产业链上游为尼龙材料、纤维材料、树脂等原材料和阀门、各类传感器等零部件；中游为生产制造，主要包括内胆、罐体、内胆成型工艺等；下游主要应用于燃料电池车。当前在碳纤维、瓶口阀门等依赖进口。在碳纤维方面，主要从日本东丽、韩国晓星等日韩企业进口，国内碳纤维供应商主要有中复神鹰、光威复材、江苏恒神等。
图 2：IV型瓶产业链
资料来源：香橙会研究院整理
1.2 IV型瓶 VS III型瓶
IV型瓶优势显著，具有轻量化、抗氢脆腐蚀、高压力、高储氢质量比和长寿命等特点。IV型瓶采用塑料内胆具备良好的抗氢脆腐蚀性，产品安全性高，韧性和变形协调能力强，产品疲劳寿命超过45000次循环；工作压力可达70MPa 以上，储氢密度49g/L，重量体积比0.3-0.8kg/L，使用寿命15-20年，储氢密度高于同规格III型瓶，长度更短、重量更轻，可为车辆轻量化、节能降耗、不同车型安装提供保障。
表 2：III型和IV型储氢瓶特点比较
资料来源：香橙会研究院整理
IV型储氢瓶制造成本低于III型瓶，市场吸引力强。Ⅳ型储氢瓶成本取决于外部包裹的碳纤维复合材料。储氢质量为5.6kg的35和70MPa IV型储氢瓶制造成本分别为2865、3490美元，其中Ⅳ型储氢瓶碳纤维复合材料的成本占总成本的75%以上，阀门占7%-9%，氢气仅占比0.5%-0.6%。由于对比III型瓶储罐采用大量金属铝材料，IV型瓶采用的高分子聚合物价格较低且用量较少，其造价低于III型储氢瓶相应成本3084、3921美元。
图 3：35MPa IV储氢瓶成本构成
数据来源：中科院宁波材料所特种纤维材料部
图 4：70MPa IV储氢瓶成本构成
数据来源：中科院宁波材料所特种纤维材料部
1.3 IV型瓶国产化需突破关键技术问题
塑料内胆成型技术、基于塑料内胆的复合材料缠绕技术、超高压氢气密封技术及损伤检测技术是车载IV型瓶国产化突破的关键技术问题。
表 3：IV型瓶技术问题
资料来源：《70MPa车载IV型储氢气瓶关键技术及标准化研究》
二、IV型储氢瓶市场前景广阔
2.1 车载储氢瓶市场规模不断扩大，映射IV型储氢瓶的巨大发展潜力
随着氢燃料电池汽车的推广与普及，全球及中国车在储氢瓶需求程逐年上升趋势，2022年全球车载储氢瓶市场需求达34.5万支，中国约占全球的20%，为6.9万支，比去年增长了127.8%。预计至2025年全球车载储氢瓶市场需求将以28.7%的速度增长达80.5万支，中国以69.7%的年均速度增长至23万支。2022-2025年全球及中国车载储氢瓶市场规模分别以年均8.4% 、43.8%的速度从120.8、24.2亿元增长至161、46亿元。
图 5：全球及中国车载储氢瓶需求量（支、%）
数据来源：香橙会研究院整理
图 6：全球及中国车载储氢瓶市场规模（亿元、%）
数据来源：香橙会研究院整理
2.2 储氢瓶碳纤维使用量不断增多
与Ⅲ型储氢瓶相比，Ⅳ型瓶的碳纤维用量多出10%，70MPa储氢瓶碳纤维用量比35MPa多10%，重卡一般需要6-8支储氢瓶，乘用车需要2-3支储氢瓶，在高续航里程、大容积要求下，储氢瓶过渡到70MPa Ⅳ型瓶意味着更大的碳纤维用量。下表列示了部分代表企业70MPa Ⅳ型瓶碳纤维复合材料的用量，平均使用碳纤维复合材料超80kg。
表 4：70MPa IV型车载储氢瓶碳纤维复合材料使用量
数据来源：香橙会研究院整理
三、头部企业前瞻布局 扩产计划规模庞大
目前国内有十几家头部企业正在关注IV型瓶研发和生产，中集安瑞科、天海工业、斯林达安科、奥扬科技等气体储运装备制造企业最为突出，龙蟠科技、未势能源、亚普股份等汽车配套企业和中材科技、金博股份、山东通佳机械等复合材料制造企业也在积极布局；主要通过技术引进和自主研发两种方式，其中中集安瑞科、斯林达安科、浙江蓝能、丰辰氢能等企业通过与国外公司开展合作推进IV型储氢瓶制造。
表 5：国内IV型储氢瓶生产企业动态
资料来源：香橙会研究院整理
从国内主要IV型瓶生产商现有和规划产线产能来看，合计产能已超33万支，规模之大令人惊叹。
表 6：国内主要IV型瓶企业现有和规划产线产能
资料来源：香橙会研究院整理
从IV型瓶企业分布区域来看，呈点状分散布局，尚未形成产业集群，主要分布在上海、江苏、广东及环渤海地区，具备燃料电池汽车工业基础扎实、企业研发实力强、政策支持力度大等地区特点。
图 7：IV型储氢瓶产业布局
资料来源：香橙会研究院
四、国内部分企业IV型瓶产品情况
4.1 中集安瑞科IV型瓶车载供氢系统
资料来源：香橙会研究院调研数据
4.2 天海工业IV型瓶典型产品参数
资料来源：香橙会研究院调研数据
4.3 佛吉亚斯林达车用氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶
资料来源：香橙会研究院调研数据
4.4 龙蟠氢能源车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶
资料来源：香橙会研究院调研数据
五、总结
IV型瓶凭借轻量化、大容积、低成本等优势成为储氢瓶行业发展热点，产业市场前景看好，但仍存在碳纤维、密封材料等关键材料依赖进口国产化不足、关键技术尚待突破、制造工艺环节缺乏评价及检测手段等问题。当前以储运装备制造商为主的少量市场主体抢先布局IV型储氢瓶，着手研发、试验、产线建设等前期准备，现有与在建产能规模庞大，加之IV型瓶推荐性国标出台，明年6月实施，国内产能蓄势待发。
原文标题 : IV 型瓶规划产能超 33 万支，蓄势待发！
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