車載儲氫技術是氫燃料電池車發展的關鍵，就好比燃油車的油箱，車載儲氫瓶能直接影響氫燃料電池汽車的續航里程和成本等。其中IV 型儲氫瓶是研究熱門，也是未來應用趨勢，它所采用的材料有尼龍（PA6/PA612/PA11/HDPE）、碳纖維復合材料等。
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本文就重點整理尼龍材料在IV 型儲氫瓶內膽上的應用及相關材料廠商，在看本文前，歡迎識別二維碼，關注公眾號，申請加入艾邦燃料電池產業微信群
一、車載儲氫瓶種類及發展趨勢
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II型：主要是金屬，在環向方向有一些纖維外包裹，主要是鋼或鋁，玻璃纖維復合材料；金屬容器和復合材料共享大約相等的結構載荷。
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III 型：帶有全復合材料外包裝的金屬內襯，通常為鋁，帶有碳纖維復合材料；復合材料承受結構載荷。
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IV 型：全復合結構，聚合物——通常是聚酰胺 (PA) 或高密度聚乙烯 (HDPE) 襯里，帶有碳纖維或混合碳/玻璃纖維復合材料；復合材料承載所有結構載荷。
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儲氫瓶特點對比，圖源自北京市氫燃料電池發動機工程技術研究中心
伴隨氫燃料電池和電動汽車的迅速發展與產業化，Ⅳ型儲氫氣瓶因其質量輕、耐疲勞等特點正成為全世界的研究熱點，也是氫燃料電池乘用車儲能裝備的未來趨勢。日本、韓國、美國與挪威等國的 Ⅳ型儲氫氣瓶均已量產，其余國家也有相關計劃加大 Ⅳ型氣瓶的研究力度。
二、Ⅳ型儲氫瓶結構及材料
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內膽：瓶壁總厚度約為20~30mm，最內層與氫氣直接接觸的是阻氣層，厚度約為2~3mm，材料是PA6、PA612、PA11、HDPE等，起阻隔氫氣的作用；
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中間層：是比較厚的耐壓層，材料是CFRP碳纖維增強復合材料，由碳纖維和環氧樹脂構成，在保證耐壓等級的前提下，盡量減小該層厚度以提高儲氫效率；
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表層：厚度約為2~3mm，材料是GFRP玻纖增強復合材料，由玻璃纖維和環氧樹脂構成。
三、IV型儲氫瓶內膽尼龍材料及相關廠商
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內膽是儲氫氣瓶的核心部件，起到阻隔氫氣的作用，其對材料的性能要求有：耐氫氣滲透性、耐熱性、良好的低溫力學性能、良好的加工性能等等，目前多數是采用尼龍材料，比如PA6、PA612、PA11等。
作為 UBE NYLON ? 1218IU 商業銷售的尼龍 6 樹脂由豐田汽車和 Ube Industries 共同開發，用作燃料電池汽車高壓氫氣罐的塑料襯里材料。自 2014 年首次亮相以來，Ube Industries 一直為?豐田燃料電池車 MIRAI 中的應用提供 UBE NYLON ? 1218IU。
UBE NYLON ? 1218IU 滿足嚴格的標準，被批準為 MIRAI 高壓氫氣罐的塑料內襯材料。作為儲罐最里面的部件，塑料內膽可防止氫氣從儲罐中泄漏出來。
尼龍 6 樹脂在防止氫氣滲透方面具有卓越的性能，并具有出色的機械性能，包括耐充填和排放氫氣時儲罐溫度突然變化的耐久性以及低溫環境下的抗沖擊性。
2、帝斯曼：PA6
帝斯曼于10年前推出了Akulon? Fuel Lock*，以響應對用于車輛和戶外設備的可持續材料迅速增長的需求。先進的PA6非常適合生產比鋼替代品輕70%的IV型儲氫瓶，并在整個零件生命周期內提供出色的機械強度、尺寸穩定性和抗沖擊性。Akulon? Fuel Lock油箱內膽提供出色的阻隔性能，減少氫氣從壓力容器中滲透泄漏，從而提高車輛安全性和燃油效率。
由于其獨特的化學結構，與HDPE和PA11相比，Akulon? Fuel Lock具有卓越的性能。該材料在加熱到85°C時比HDPE具有更高的安全裕度，并且超過了廣泛使用的熱穩定性安全標準。在-40°C環境中進行的快速加注測試驗證了Akulon? Fuel Lock在低溫條件下表現良好。
3、杜邦：PA6、PA612
杜邦為燃料電池汽車提供一站式解決方案，涵蓋電機和電控、高壓電池包、燃料電堆、氫罐等各子系統的材料選擇、設計與仿真及零部件測試等。杜邦的 Zytel? PA6和Zytel? LCPA PA612可應用于 IV型儲氫瓶內膽，具有以下特性：
4、阿科瑪：PA11
氣瓶內膽是保障FCEV汽車儲氫安全的關鍵部件。Rilsan? PA11 優異的物理性能即使在低溫條件下仍能保持，使其成為氫氣阻隔層的理想材料。
氫氣罐工作過程中，內部壓力會產生巨大的變化，Rilsan? PA11 被證明可以在充壓和泄壓等壓力快速變化過程中，避免材料產生裂紋和起泡。此外，Rilsan? PA11 重量極輕，非常適合一直尋求減輕重量的電動汽車制造商。
Rilsan? PA11 的另一個關鍵優勢是易于加工。無論是滾塑、擠出吹塑、注塑和焊接，還是擠出，總有一款適合您。同時，阿科瑪還可以提供Rilsan? PA11 粉末涂料用于相關金屬的粘結和保護。這種高性能聚酰胺不僅可用于車載儲氫罐，還可用于加氫站等氫氣供應基礎設施。
以上就是關于尼龍材料在IV 型儲氫瓶內膽上的應用及相關材料廠商整理。隨著燃料電池車的產業化發展，也涌現了許多車載氫氣瓶供應商，比如豐田、豐田合成、法國彼歐集團、挪威Hexagon Purus、韓國Iljin Hysolus、佛瑞亞、美國Quantum、荷蘭NPROXX、國富氫能、中集安瑞科、佛吉亞斯林達、天海工業、北京科泰克、中材科技、金博股份等。
原文始發于微信公眾號（艾邦氫科技網）：車用IV型儲氫瓶內膽尼龍材料及相關廠商
