近期，蘇州有限70MPa塑料內膽碳纖維全纏繞儲氫氣瓶（簡稱：IV型儲氫氣瓶）研發(fā)制造取得重大突破：一次性通過國家市場監(jiān)督管理總局核準的特種設備型式試驗機構全套型式試驗，成功取得IV型儲氫氣瓶特種設備生產(chǎn)許可（B3級 非金屬內膽纏繞氣瓶），同步完成了柔性自動化產(chǎn)線建設，成為國內首家既掌握70MPa-IV型儲氫氣瓶關鍵核心技術、擁有自主知識產(chǎn)權，又同時具備自動化批量生產(chǎn)能力的企業(yè)。
前 言
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉型發(fā)展的重要載體之一。作為氫能應用最具規(guī)模化、商業(yè)化潛力的細分領域之一，氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的技術革新與儲運部件升級備受關注。
根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》規(guī)劃，氫能儲運將加快向“高壓力、高儲氫密度、高安全性、低成本”方向發(fā)展，IV型儲氫氣瓶因其高儲氫效率、低制造成本、優(yōu)異的耐腐蝕和耐疲勞性能，已成為氣態(tài)氫能存儲的主流方向，在國外得到較為廣泛的應用。與之相比，我國在這一領域仍然存在較大差距，制約了氫能產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展。高效儲運技術的快速突破，也成為了擺在國內氫能裝備制造企業(yè)面前的一道必答題。
前瞻布局：打下堅實技術基礎
蘇州有限始終以“發(fā)展替代能源材料技術，促進全球可持續(xù)發(fā)展”為使命，緊跟國內氫能發(fā)展態(tài)勢及市場需求動向，提前進行前瞻性產(chǎn)品布局和技術升級。
早在2008年，蘇州有限即承擔了國家節(jié)能與新能源汽車“863”重大項目“燃料電池車用高壓供氫瓶及組合閥研究”，將燃料電池儲氫氣瓶作為公司前瞻性儲備產(chǎn)品。2016年起，國家密集出臺政策大力支持燃料電池汽車發(fā)展，蘇州有限第一時間面向市場推出高壓儲氫氣瓶，迅速占領行業(yè)先機。
2019年，蘇州有限啟動70MPa-IV型儲氫氣瓶產(chǎn)業(yè)化攻關，從材料國產(chǎn)化、產(chǎn)品優(yōu)異化和產(chǎn)線智能化等方面進行全方位布局。2022年，完成了內膽與氫氣相容性、耐久性、氫氣使用性能等全套摸底試驗驗證。2023年，通過了國家市場監(jiān)督管理總局“新材料、新工藝、新技術”三新技術評審，一次性通過全套型式試驗，完成了自動化產(chǎn)線建設，取得生產(chǎn)許可證，蘇州有限成為全面自主掌握70MPa-IV型儲氫氣瓶關鍵核心技術并具備量產(chǎn)能力的企業(yè)。
自主創(chuàng)新：突破IV型儲氫氣瓶技術壁壘
蘇州有限始終秉持”科技創(chuàng)新，止于至善“的研發(fā)理念，堅持全面自主創(chuàng)新，打造自主知識產(chǎn)權，提升核心競爭能力。
01 嚴謹?shù)难邪l(fā)理念
蘇州有限科研團隊以嚴謹細致的態(tài)度，從原材料選型、塑料內膽成型路線、密封結構設計，到纏繞成型工藝、安全性能評價，均對標國際一流企業(yè)，潛心研究，全面攻克了全鏈條技術壁壘；基于IV型儲氫氣瓶的氫環(huán)境測試局限性，與國內外多家實驗室和檢測機構合作，開展全方位系列測試評價，積累了詳實的技術數(shù)據(jù)，為國內IV型儲氫氣瓶工藝技術進步及相關標準的制定提供了重要支撐。
02 精細的生產(chǎn)工藝
70MPa-IV型儲氫氣瓶作為復合材料壓力容器領域技術難度最高的產(chǎn)品之一，控制點復雜、技術要求極高，公司研發(fā)團隊以精益求精的態(tài)度不斷打造高端精細化生產(chǎn)工藝。針對IV型儲氫氣瓶塑料材料成型特性，研發(fā)團隊提出設備自主設計、聯(lián)合開發(fā)的思路，歷經(jīng)一年的深入鉆研、反復試驗，開發(fā)出首臺套塑料內膽焊接設備、加熱模具及定位裝置，研究出一套關鍵技術參數(shù)控制指標，得出“注塑+焊接”工藝的最優(yōu)解。
在塑料焊接內膽尚未形成成熟的無損檢測規(guī)范的情況下，研發(fā)團隊積極同國內外知名高校合作，共同開發(fā)出可視化超聲在線檢測系統(tǒng)，建立了塑料內膽焊接無損檢測和評價方法，實現(xiàn)了高靈敏度、高效率、高精準度的可視化焊接缺陷探測。
03 核心材料的國產(chǎn)化
產(chǎn)品成本是制約儲氫氣瓶產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關鍵因素之一，而碳纖維復合材料占成本比達到70%以上。蘇州有限將碳纖維國產(chǎn)化作為攻關重點，從復絲強度測試，到樹脂配方調控、過紗路徑優(yōu)化，再到鋪層結構設計，經(jīng)過大量測試驗證，成功攻關解決了國產(chǎn)碳纖維和樹脂的匹配性、強度轉化率等關鍵問題，成為國內首家實現(xiàn)T700、T800級國產(chǎn)碳纖維在儲氫氣瓶上應用的企業(yè)。
產(chǎn)線建設：提升制造硬實力
在IV型儲氫氣瓶領域，蘇州有限堅持產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局一體化推進的思路，在掌握產(chǎn)品關鍵核心技術的同時，公司年產(chǎn)3萬只IV型儲氫氣瓶柔性自動化生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，滿足市場實際應用需求。
01 先進性制造裝備，讓產(chǎn)品更優(yōu)質
蘇州有限以智能制造為產(chǎn)線建設主攻方向，該產(chǎn)線從設計伊始，便融入了自動化、柔性化、智能化的設計理念。
自動化：采用機器人設備，實現(xiàn)物料抓取、部件加工、物流轉運全線自動化，大幅提升生產(chǎn)效率。
柔性化：全線設備均具備柔性設計，可實現(xiàn)多規(guī)格、多壓力的IV型儲氫氣瓶定制化生產(chǎn)，滿足客戶的多樣化需求。
智能化：數(shù)字化管理平臺和模塊化生產(chǎn)技術相結合，實現(xiàn)產(chǎn)品性能與工藝參數(shù)的高度匹配，保證產(chǎn)品質量的穩(wěn)定性與一致性。
02 系統(tǒng)性安全檢測，讓使用更安心
用氫安全無小事，儲氫產(chǎn)品的安全性和高品質，是蘇州有限發(fā)展氫能儲運產(chǎn)業(yè)的不懈追求。
全面自主檢測：在保證工藝控制精度的基礎上，健全產(chǎn)品檢測手段，設置原材料、內膽氣密、焊縫無損檢測、氣瓶水壓、成品氣密等多個100%檢測平臺，實現(xiàn)全過程核心環(huán)節(jié)質量檢測、全加工周期高品質保障。
使用工況檢測：定制高低溫環(huán)境裝備、振動試驗平臺、不同介質疲勞裝備、超高壓爆破裝備等檢測設備，對產(chǎn)品使用環(huán)境進行模擬測試，以保證產(chǎn)品在極端溫度、特殊工況、復雜狀態(tài)條件下仍保持安全穩(wěn)定的應用表現(xiàn)。
權威三方檢測：通過與國內外權威第三方機構合作，開展各類材料長壽命周期臨氫環(huán)境驗證、氫氣循環(huán)驗證、火燒、槍擊等測試，均以優(yōu)異表現(xiàn)一次性通過。
央企擔當：為雙碳目標貢獻力量
5月23日，蘇州有限參與編制的國家標準《車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶》和《高壓氫氣瓶塑料內膽和氫氣相容性試驗方法》正式發(fā)布，IV型儲氫氣瓶政策土壤已然具備。
IV型儲氫氣瓶作為有著更高儲氫效率、輕量化、低成本的新一代產(chǎn)品，擁有更為廣闊的應用前景。蘇州有限在70MPa-IV型儲氫氣瓶領域的技術和產(chǎn)業(yè)化突破，有效推動了我國氫能儲運裝備水平再邁新臺階，為解決氫能儲運短板貢獻了積極力量。
發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，是保障國家能源安全的重要舉措，是構建未來國家能源體系的重要方向，是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體，對于優(yōu)化能源結構、提升我國能源自保能力、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標，具有十分重要的意義。蘇州有限將積極履行社會責任、踐行央企擔當，繼續(xù)加大對制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展難題的攻堅力度，全面提升核心競爭力，助力我國碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)。
