“车载IV 型储氢瓶具有长寿命、轻量化、高储氢质量比的优势，是燃料电池汽车必不可少的关键零部件之一，相比Ⅲ型储氢气瓶，IV型气瓶采用高分子材料做内胆，碳纤维复合材料缠绕作为承力层，质量储氢密度可达6%以上，最高可达7%，具有明显的轻质化和性能优势。”日前，在辽宁黄海实验室，先进复合材料团队负责人任明法针对车IV型储氢气瓶向记者作了相关介绍。

　　据了解，近年来，虽然国家和企业投入了大量的资金和人力进行了IV 型储氢瓶关键技术攻关，并取得了重大的进展，然而在70 MPa-Ⅳ型储氢瓶批量制造过程中，仍存在比如内胆可靠性和良品率低、缠绕工艺稳定性差等限制商业化产品应用的瓶颈难题。具体包括批量生产塑料内胆材料临氢性能差、高速缠绕和低温固化时碳纤维与树脂的难以充分浸润、塑料内胆与金属嵌件密封结构可靠性低、储氢瓶在缠绕固化中难以精确控制形状和性能、生产线在线检测技术和自动化程度低。这些科学和技术问题影响了储氢瓶制造的一致性和生产线制程能力。

　　本组照片由本报记者 查金辉 摄 视频由查金辉拍摄 韩宇浩制作

　　因此，亟需加强理论研究、技术装备研发以及产线建设，以确保车载IV型储氢瓶的一致性制造，在氢能领域取得重大突破，促进我国经济主战场上的可持续发展。

　　任明法表示，团队已经形成针对储氢瓶材料-结构-制造一体化分析设计体系，攻克诸多相应的理论及制造技术难题，主要包括：提出Ⅳ型气瓶材料-结构-制造一体化分析方法，得到基于纤维缠绕制造的复合材料体系性能对气瓶结构承载性能的影响规律，同时基于制造工艺条件与服役条件适应性建立整体结构设计方法，掌握面向70MPa-Ⅳ型气瓶结构稳健性优化设计的关键技术，实现多规格气瓶性能一致性的突破。同时，团队正在研制70MPa大容量（≥150L）、单瓶质量储氢密度≥6%的IV型储氢瓶批量制造的智能装备，并正向产业化一步步推进。

　　“我们最终的目标是建立完善的IV型气瓶高精度控形控性的柔性自动化生产线，实现IV型储氢瓶大批量质量一致性的低成本制造，推动氢能储运装备快速国产化替代，助推氢能产业大规模商业化进程。”任明法说，目前，科研团队已采用开发气瓶设计软件结合三维建模进行60L储氢气瓶初步设计，并完成缠绕设备的进场安装调试。

　　记者 : 孔爱群、查金辉、韩宇浩

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