东丽碳纤维在储氢瓶的应用

东丽碳纤维在储氢瓶的应用

氢气在氧气中燃烧可以生成水，同时并不会产生任何其他副产物。而由于氧
气广泛存在于空气里，氢气也就成了最方便取用、又清洁到百分之百人畜无害的能
源，而氢燃料电池车一次加满氢只需3-4分钟，续航里程可达650公里，行驶里程
长、加氢速度快，驾乘操控性和燃油车完全一致并且环保，车载氢气瓶则是氢燃料
电池车储能的关键设备，因此，车载氢气瓶作为目前储存氢能源的唯一容器，其高压储氢设备轻量化技术是目前技术前沿的研究方向；

根据目前国外情况，还是选用T700级别的碳纤维。

得益于轻量化和优异的力学性能，碳纤维缠绕氢气瓶得以运用。对于氢燃料车来说，储氢罐是目前主流的燃料储存方式，通过将氢气能源以气态、液态、固态三种状态储存在储氢罐中，能够保证氢能源车的能源供给，通过高压压缩储存气态氢，能够赋予氢燃料车成本低、能耗小、充放气速度快的等特点，也是目前氢燃料车的动力供给的主流解决方案。 Ⅲ、Ⅳ型碳纤维全缠绕是移动式储氢罐的主流解决方案。高压储气瓶共有4种基本类型，分别是：I型瓶——金属气瓶；II型瓶——金属内胆环向缠绕气瓶；III型瓶——金属内胆全缠绕气瓶；IV型瓶——塑料内胆全缠绕气瓶，其中Ⅰ、 Ⅱ型储氢罐由于工作压力小、重量大、成本低，多用在固定式的应用场景之中，如储氢站的固定式储氢装置中，而Ⅲ、Ⅳ型瓶采用了碳纤维全缠绕的方式对罐体进行加强，不仅有效降低了气瓶的质量，还能够承受更高的压力，成为移动式储氢罐的主流解决方案。

Tensile strength即抗拉强度。表示在外力作用下，材料抵抗永久变形和破坏的能力。

Tensile modulus即拉伸模量（是否同杨氏模量？文科生伤不起），指材料在经受拉伸时的弹性。

可以将Tensile strength视为发力是否直接的标准，将Tensile modulus视为骑乘时舒适性的标准。

T600、T700、T800、T1000都是东丽的碳纤强度标准的型号

作者：知乎用户
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压力容器

根据目前国外情况，还是选用T700级别的碳纤维。具体碳纤维选型如下：

表1碳纤维参数

拉伸强度公称线密度公称模量

4900MPa 1600TEX 230GPa

提高燃料容器的轻量化和安全性。

燃料电池汽车的必备材料。

燃料电池汽车为达到通过一次氢气补给便可提供相当于燃油车一次加油行驶500km的能源，需配备70MPa的高压氢气（CHG）罐。轻量化是配备此类高压罐的必备条件，目前碳纤维是唯一的选择。

高压储气罐通常采用长丝缠绕法制造，在铝或塑料的内衬上卷绕碳纤维进行加固。容器罐破裂压力的重要性能取决于碳纤维的拉伸强度。

东丽卡®碳纤维拉伸强度可提高CHG罐的强度，实现了可承受压缩氢气超高破裂压力的安全气罐。

https://www.cf-composites.toray/cn/markets/energy/fuelcell/pressure.html

从航空专用高性能高品质的碳纤维东丽卡^®到适合批量生产的低价格大丝束碳纤维ZOLTEK™，我们供应行业内少有的多种类碳纤维复合材料。

https://www.automotive.toray/cn/products/detail.html?id=130

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