“今年以来，大宗商品价格上涨趋势明显，压力容器用碳纤维也不例外。与去年同期相比，今年进口压力容器用碳纤维价格已上涨了10%-20%左右，国内储氢瓶生产成本已有所提高。”一位不愿具名的业内人士告诉记者。
据多位受访者介绍，近日，国内储氢瓶用碳纤维供应再度出现紧张。当前正值各地纷纷布局氢燃料电池汽车，车载储氢瓶需求火爆。碳纤维作为长期“堵点”，氢能行业应如何破局？
进口碳纤维价格上浮
在目前主流氢燃料电池车中，氢燃料大多以35兆帕或70兆帕的工作压力储存于储氢瓶中。储氢瓶可分为以下四种：全金属气瓶(Ⅰ型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(Ⅱ型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型)、非金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅳ型)。目前，国内车载储氢瓶多为Ⅲ型，Ⅳ型仍处于研发阶段，而国外车载储氢瓶多为Ⅳ型。
碳纤维缠绕复合材料作为储氢瓶的内胆，是氢气储运领域必不可少的关键部件。然而，压力容器用碳纤维技术多年来始终由日本、美国、韩国等国垄断。
“虽然近几年我国国产碳纤维产能明显增长，与三四年前相比，进口碳纤维价格也出现了一定程度的下降，然而今年以来，受到新冠肺炎疫情影响，国外碳纤维生产和交付能力跟不上，同时各国也加大了氢能行业布局，推高了整体需求，导致今年进口碳纤维价格出现明显上涨。”一位不愿具名的氢能制造业内人士表示。“目前多家储氢瓶制造商都感受到了供应紧缺的压力，这对出货情况肯定会造成不利影响。”
据了解，我国储氢瓶使用的碳纤维约有一半由国外厂商供应，日本东丽、日本东邦、韩国SK等化工产品厂商均是我国市场的主要供应商。其中，日韩企业占据我国进口储氢瓶用碳纤维70%以上的市场份额。
据一位资深氢能业内人士透露，近期日本东丽方面减少了对国内市场的碳纤维供应，采购企业正面临断供风险。
碳纤维是目前“大瓶颈”
据不完全统计，今年以来，我国已有11个省份宣布将在“十四五”期间大力推动氢能产业发展，另外也有十多个城市将氢燃料汽车纳入未来规划，氢能市场需求即将爆发。
根据华泰证券新发布的预测，在2021年至2050年期间，我国储氢瓶市场规模有望达到3234亿元；受到氢能重卡等领域的需求推动，未来我国很可能成为大的车载储氢瓶市场。多位业内人士向记者表示，面对即将爆发的车载储氢瓶市场需求，碳纤维已经成为了目前氢能装备制造业的“大瓶颈”。
上述不愿具名业内人士指出，从目前国内高压储氢瓶市场供应来看，制造厂家的产能布局已远超过需求。“北京天海、国富氢能、科泰克、沈阳斯林达、成都中材科技、中集能源等制造商均已开辟了成熟的储氢瓶产线。然而，50%依赖进口的碳纤维却成为了阻碍产能发挥的‘绊脚石’。”
“一方面，尽管国内生产碳纤维的厂家很多，但不是所有厂家都能供货给储氢瓶，高压容器用碳纤维需要特定的机械性能，技术壁垒相对较高。同时，国内碳纤维生产厂家没有预料到氢能产业的爆发，从产能上看尚不足以满足需求。另一方面，国产碳纤维的品质控制仍存在问题，国产碳纤维产品质量仍不稳定。在高压容器用储氢瓶制造过程中，制造厂商本身需要满足严格的安全要求，材料生产以及制造工艺都有较大的难度，这也都为我国本土碳纤维生产商带来了挑战。”某氢能研究专家告诉记者。
目前车载储氢瓶中的主流产品仍是35兆帕三型瓶以及35兆帕四型瓶，同时容量更大、性能更优的70兆帕四型瓶也进入了各大生产厂商的研发计划之中。业界普遍认为，随着高压储氢瓶的更新换代，碳纤维用量预计将进一步上涨。
“除了碳纤维本身的性能外，影响碳纤维增强复合材料的性能还有胶和树脂的配方，并且涉及到复杂的生产过程和固化工艺。但近年来，国内碳纤维行业发展十分迅速，与美、日等国的差距已在不断缩小。”
上述业内人士告诉记者，“在庞大的市场需求面前，目前已有越来越多制造商进入碳纤维这一领域，部分现有的碳纤维厂商也开始了转型，预计未来一至两年内我国碳纤维供应紧缺的情况将有所缓解。”
目前上海石化、中复神鹰等制造企业已开启碳纤维国产化的进程。今年6月4日，石化所属上海石化全资注册成立上海金山石化碳纤维有限责任公司，正式进入碳纤维新材料、下游复合材料等领域。
京城股份下属的天海工业公司于2021年5月17日宣布，推出具有完全自主知识产权的新一代车载储氢气瓶——IV型瓶。该产品与同规格III型瓶相比重量可降低约30%，质量储氢密度更高，为氢燃料电池汽车提供了轻量化车载供氢系统新选择。此外，公司所生产的35兆帕高压铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶（储氢气瓶）已批量应用于氢燃料电池汽车领域。
中集安瑞科去年宣布与IV型储氢瓶领域国际巨头挪威Hexagon通过“云签约”的方式，在线签署了《战略合作意向书》。根据意向书，双方将优势互补，共同拓展氢能储运装备市场。
未来将成大的车载储氢瓶市场？
行业统计显示，2021-2050年，国内加氢站对应累计设备新增投资额有望达到830亿元。据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》规划显示，到2025年我国加氢站的建设目标为至少1000座，到2035年加氢站的建设目标为至少5000座。
分析师则预测，将成为大的车载储氢瓶市场，2020-2050年储氢瓶市场规模合计有望达到3234亿元。此外，势银咨询研究表明，车载储氢瓶市场规模在2030年预计达到69亿美元，受市场庞大的重卡基数推动，十年内市场的车载储氢瓶市场份额预期提升至39%。考虑到一辆车车载气瓶在3-6个不等，如按规划2025年燃料电池车保有量为10万辆，则储氢瓶年需求约为30.95万个，2020-2050年储氢瓶市场规模合计有望达到3234亿元。
由于我国标准法规推广缓慢，早年事故频出，导致此前储氢瓶应用受阻。同时，我国对储氢瓶制造工艺中的很多环节尚缺乏标准检测手段、上游关键材料碳纤维由国际企业把控，也导致国内市场缺乏有效供给。但这正给了整个产业以足够大的想象预期和落地空间。
目前，多家整车公司和专业制造公司已开展前瞻性布局和技术突破，预期在未来3-5年中，储氢瓶这一细分行业必将迎来蓬勃发展。随着中复神鹰、威海光威等新建产线陆续投产，国内碳纤维产能将逐渐释放，届时必将填补IV型气瓶生产领域国产化替代的空白。
十九年的行业资源活力
十九年的品牌传播实力
十九年的活动举办能力
新品发布，选复材网
400 9696 921
