2021年12月，東麗先進復合材料公司宣布成立荷蘭LH2（液態氫）復合材料儲罐聯盟，旨在為民航開發長壽命、全熱塑性復合材料LH2儲罐。
荷蘭航空航天中心高級復合材料科學家Henri de Vries表示：“我們已經建立了額外的裝備，用于在20開爾文溫度下測試復合材料。我們在忙著測試材料，以測量它們是否能夠抵抗微裂紋和H2通過層壓板的滲透。我們在Ariane 6運載火箭發動機推力框架的工作中有經驗，但當時的溫度更高，接近80開爾文。盡管我們在測試熱固性材料，但這主要是為了建立一個基準對比材料。相反，我們專注于熱塑性塑料，這也是TAC的專長，因為我們已經看到了聚芳基醚酮等半結晶聚合物在極低溫下的有趣性能?！?/strong>
在IV型壓縮氣體氫氣儲罐中，碳纖維增強環氧樹脂纏繞在未增強尼龍或高密度聚乙烯里襯上作為滲透屏障。如何在復合材料LH2儲罐演示器中實現這一點？“復合材料本身并沒有那么糟糕，”Vries說?！拔覀円呀浻幸粋€樣品在-269°C的液氦中經受住了熱循環。這需要進一步的測試，但很難在幾個月內完成20年壽命的測試?！?/p>
英國ASCEND項目也正在建立類似的能力，該項目“致力于為飛機原始設備制造商提供潛在的解決方案，以生產更高速率、更復合材料密集型的飛機部件。”特別是主題4：電氣化和多功能，提到“這些工作包將引入集成的多功能機身結構，包括合作伙伴Hive Composites開發的基于納米材料的除冰系統、復合材料面板中的集成電線以及用于未來零排放、凈零飛機的V型低溫氫儲罐的材料概念。在儲罐工作包中，目標包括探索適用于低溫復合材料的全球供應鏈，同時在英國開發測試能力，以在試片級別驗證低溫性能，并了解纖維纏繞或編織罐的制造能力?！?/p>
此外，2022年2月，由波音公司設計和制造并由NASA管理的新型大型全復合材料無襯里低溫燃料箱通過了一系列關鍵測試。這項測試“建立在波音在航空航天應用中安全使用氫的廣泛經驗基礎上，將為波音正在進行的氫作為商業航空未來潛在能源途徑的研究提供信息。除了用于太空項目外，波音還完成了五個氫飛行演示項目?！?/p>
波音公司設計和制造大型全復合材料無襯里低溫燃料箱
在汽車領域，法國Forvia公司為實現清潔出行轉型的部分開發和戰略包括使用熱固性和熱塑性復合材料的低溫儲氫罐。該公司推出了由子公司Faurecia開發的低溫儲氫解決方案，利用了液氫LH2的更高能量密度。它提供了一種更緊湊的版本，與70MPa儲罐相比，能夠在減少40%的體積內存儲相同數量的H2。Forvia與法國巴黎液化空氣公司合作，還以重型車輛運輸為目標，生產過冷液態氫低溫儲罐（最大壓力約為20巴）。
低溫壓縮氫氣由德國寶馬為汽車開發的，現在由Cryomomotive（德國陶夫基興）使用絕緣碳纖維增強聚合物儲罐系統繼續開發。一旦商業化，Cryotomotive的卡車全尺寸演示儲罐的直徑將在600到700毫米之間，長度將為2350到2650毫米，可在2到4個儲罐的系統配置中容納75到115公斤的CcH2氣體。”Cryotomotive聯合創始人Tobias Brunner博士解釋說：“我們發現，如果將LH2壓縮成30或40兆帕的低溫氣體，基本上可以增加其密度，我們用林德公司制造了一臺泵，結果表明我們可以生產30兆帕的高壓低溫氣體，密度為80克/升，而LH2的密度為65至70克/升。”
文章來源：碳纖維及復合材料技術 錢 鑫 博士、CompositesWorld
原文鏈接：https://www.compositesworld.com/news/on-the-radar-cryogenic-testing-of-composites-for-future-hydrogen-storage
原文始發于微信公眾號（艾邦復合材料網）：由空天領域逐漸拓展到汽車工業的復合材料低溫儲罐，選擇熱固性or熱塑性材料？