受燃料電池車帶動，車載高壓儲氫瓶在未來十年將迎來快速發(fā)展期。

門，是一種保護(hù)，一層遮掩，一個(gè)界限。

推門這個(gè)動作帶來的意義則更為深遠(yuǎn)，代表著進(jìn)入了一種狀態(tài)，進(jìn)入了另外一個(gè)領(lǐng)域。這個(gè)動作融入到我們?nèi)粘Ｉ�活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。

上班族每日需要推開家門，推開公司大門。學(xué)生每日需要進(jìn)入校門，推開教室門。

人的一生當(dāng)中，同樣需要推開許多重要節(jié)點(diǎn)的門，如學(xué)業(yè)、事業(yè)、家庭等等。

掌握了技巧方能順利開啟，探究其中之奧妙，掌握人生真諦。相反，不得其法的后果常常是碌碌無為、雞飛狗跳，心神俱疲。

成功的秘訣在于認(rèn)知能力的提升，而知識的積累是前提。

如此，方能推開多重門窺探事物的本質(zhì)，積累知識、提升認(rèn)知已然成為了一種客觀邏輯。

繼日前創(chuàng)作的——《推開萬億氫能賽道的第一重門之制氫篇》后，現(xiàn)推出續(xù)集——《推開萬億氫能賽道的第二重門之儲運(yùn)篇》。

01 關(guān)鍵核心儲氫瓶

首先，還是得回到產(chǎn)業(yè)鏈條中。上一篇，我們主要對制氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及未來的技術(shù)路徑進(jìn)行了分析，本篇繼續(xù)沿著產(chǎn)業(yè)鏈對儲氫、加氫進(jìn)行研究。

儲氫這條細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)中，有一個(gè)環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵。它是運(yùn)輸過程中的載具容器，也是加氫站的儲存設(shè)備，氫能源車沒有它，也談不上有燃料儲備。

這個(gè)環(huán)節(jié)便是儲氫瓶。可以說，儲氫瓶上連氫氣制造，中承氫氣存儲，下接氫氣應(yīng)用。

然而，相較于石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料，氫氣在儲運(yùn)環(huán)節(jié)具有天然的劣勢，發(fā)展進(jìn)度緩慢。

學(xué)習(xí)過中學(xué)化學(xué)的讀者都清楚，氫是周期表中排名第一的元素，氫氣的質(zhì)量小，密度低，它的性質(zhì)非�；钴S，既容易泄漏，也容易爆炸。

容器的構(gòu)造和強(qiáng)度往往取決于所承裝物質(zhì)的物理屬性和化學(xué)屬性。

對于這樣一種氣體，儲運(yùn)顯然非常麻煩，即使沒有危險(xiǎn)發(fā)生，也會造成相當(dāng)程度的成本不經(jīng)濟(jì)。

我們可以通過一個(gè)例子簡單理解——運(yùn)輸一車氫氣，瓶子重量在95％以上，需求的氫氣只有5％，而且不能長距離運(yùn)輸。所以這是一筆不劃算的生意。

解決問題的關(guān)鍵，正在于儲氫瓶這個(gè)設(shè)備。而它的技術(shù)路徑，則需要面對氣態(tài)儲運(yùn)、液態(tài)儲運(yùn)以及固態(tài)儲運(yùn)三種方式。

通過技術(shù)領(lǐng)域的摸索，對這三種方式進(jìn)行簡單比較，可以大致得到一些確定性的結(jié)論。

氣態(tài)儲運(yùn)的成本較低、充放氫速度較快，但儲氫密度與運(yùn)輸半徑較為有限，所以適用于短途運(yùn)輸。

氫氣氣態(tài)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑局限在200公里以內(nèi)，50公里以內(nèi)每公斤氫運(yùn)輸成本為2塊錢，0－100公里運(yùn)輸成本為4塊錢／kg，運(yùn)輸壓縮氫氣的魚雷車每車僅可運(yùn)300kg。

相比之下，中長距離大規(guī)模運(yùn)輸，主要考慮管道和液氫運(yùn)輸方式。液態(tài)儲運(yùn)的儲氫密度較大，但設(shè)備投資與能耗成本較高；固態(tài)儲運(yùn)則在潛艇等特殊領(lǐng)域有所應(yīng)用，整體仍處于小規(guī)模試驗(yàn)階段。

就目前而言，氫氣主流的運(yùn)輸方式，仍然是高壓氣態(tài)存儲。顯而易見，氫氣的儲運(yùn)，必須要在儲運(yùn)瓶裝更多的氫氣。這其實(shí)指明了氫氣運(yùn)輸?shù)穆窂健�—如何增加氫氣單位體積密度。

要運(yùn)輸盡可能多的氫氣，需要采取更大的壓強(qiáng)將氫氣裝入氫氣瓶，車載高壓儲氫瓶的壓力一般為35～70兆帕，我國現(xiàn)階段主要采用35兆帕，70MPa也已經(jīng)逐步進(jìn)入商用。

可能部分投資者對這個(gè)量級有些陌生，其實(shí)不難理解。

35MPa就是相當(dāng)于350公斤體重級別的選手采用金雞獨(dú)立的姿勢只用大腳趾做支撐，踩在1平方厘米大的地方產(chǎn)生的力量�；蛘呖梢韵胂蟪赡阌媚愕囊桓�手指頭就能將當(dāng)年壓死秦武王的鼎給抬起來。

我們顯然清楚，這對材料的耐壓強(qiáng)度提出了何等苛刻的要求。

此外，在耐壓的同時(shí)，由于運(yùn)輸過程中瓶子重量不能占據(jù)太大的比例，所以無法把瓶體做得既厚且重，而是需要更換輕質(zhì)材料。

因此，氫能瓶的技術(shù)方向，其實(shí)非常清晰：耐壓和減重。它需要企業(yè)從儲氫密度、輕量化等角度考慮，提升技術(shù)及相應(yīng)材料。

目前從技術(shù)角度看，高壓氣態(tài)儲氫容器主要分為純鋼制金屬瓶（I型）、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶（II型）、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶（III型）及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶（IV型）四級別產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)來源：DOE

在這四個(gè)級別的產(chǎn)品之中，I型、II型產(chǎn)品技術(shù)最早被應(yīng)用，但限于材料限制，儲氫密度低，質(zhì)量重、且安全性較差，無法在35MPa條件下工作，因此已經(jīng)逐步淡出市場。

相較而言，當(dāng)下的主流在于III型、IV型產(chǎn)品，由于這兩類產(chǎn)品的內(nèi)膽和保護(hù)層，在材料和工藝上更為先進(jìn)，使得氣瓶質(zhì)量輕，儲氫密度高，安全性好。

因此，從應(yīng)用場景來看，I型和II型主要用在加氫站等固定儲氫上面，III型和IV型主要用在氫燃料電池汽車上。

而對III型、IV型產(chǎn)品進(jìn)行對比，同樣存在著技術(shù)上的差異——IV型在制作過程中內(nèi)膽采用樹脂，成本大幅優(yōu)于采用鋁材料的III型，在未來70MPa標(biāo)準(zhǔn)趨勢下，IV型產(chǎn)品的降本效應(yīng)更為明顯，其壽命也要長于III型。

不過，IV型產(chǎn)品雖優(yōu)，卻也存在著技術(shù)上的難題——由于采用樹脂內(nèi)膽，使得安全性大幅降低，耐熱性、氫氣滲透、容易破裂，密封等等問題對制造工藝，復(fù)合材料的開發(fā)提出了重重挑戰(zhàn)。

當(dāng)下，中國車載儲氫瓶主要為III型（鋁內(nèi)膽纖維纏繞），IV型（塑料內(nèi)膽纖維纏繞）仍處于研發(fā)階段。而日、美等國家開發(fā)的車載儲氫瓶產(chǎn)品多為IV型，部分國家甚至已經(jīng)開始研發(fā)V型儲氫瓶，即無內(nèi)膽纖維纏繞，在此領(lǐng)域，國內(nèi)仍屬空白。

比較而言，可以得出一個(gè)結(jié)論，這是一個(gè)先到先得的市場競爭形態(tài)——誰先掌握了IV型的核心技術(shù)，在未來千億的市場空間就會先人一步，率先搶占市場份額和超額收益，也能實(shí)現(xiàn)推動氫能發(fā)展的雙贏。