车研咨询发布的《氢能与燃料电池产业——储氢瓶（罐）市场发展与投资前景预测分析报告（版）》，对储氢瓶（罐）市场的发展现状、政策规划、技术标准、市场规模、竞争格局、发展前景等进行了详细的分析。

（一）气态储、运容器

高压气态储氢具有充放氢速度快、容器结构简单等优点，是现阶段主要的储氢方式。储氢压力容器又叫高压储氢瓶（罐）。一般情况下不做特别区分，产业界也是把储氢瓶与储氢罐混合使用。

储氢瓶是用于储存氢气的容器，应用于各种使用氢气的场景。本报告主要分析氢燃料电池产业链上下游市场储氢瓶需求。

根据氢燃料电池汽车产业上下游市场分析，储氢瓶主要应用于三个环节：（1）车用储氢瓶（2）加氢站（加氢母站）用储氢瓶；（3）运输设备用储氢瓶。

1、按生产材料分类

根据安全制造材质和工艺，气瓶一般分为四型。一型瓶（Ⅰ型）是金属气瓶；二型瓶（Ⅱ型）是金属内胆纤维环向缠绕气瓶；三型瓶（III型）是金属内胆纤维全缠绕气瓶；四型瓶（IV型）是非金属类的纤维全缠绕气瓶。

金属储瓶采用性能较好的金属材料（如钢）制成，受其耐压性限制，早期钢瓶的储存压力为12～15MPa，氢气质量密度低于1.6%。通过增加储罐厚度，能一定程度地提高储氢压力，但会导致储罐容积降低，70MPa时的最大容积仅L，氢气质量较低。由于储罐多采用高强度无缝钢管旋压收口而成，随着材料强度提高，对氢脆的敏感性增强（氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。），失效的风险有所增加。同时，由于金属储氢钢瓶为单层结构，无法对容器安全状态进行实时在线监测。因此这类储罐仅适用于固定式、小储量的氢气储存，远不能满足车载系统要求。

随着氢能的发展、高压储氢技术对容器的承载能力要求增加，金属内衬纤维缠绕储罐逐步应用。其利用不锈钢或铝合金制成金属内衬，用于密封氢气，利用纤维增强层作为承压层，储氢压力可达40MPa。由于不用承压，金属内衬的厚度较薄，大大降低了储罐质量。多层结构的采用不仅可防止内部金属层受侵蚀，还可在各层间形成密闭空间，以实现对储罐安全状态的在线监控。由于金属内衬纤维缠绕储罐成本相对较低，储氢密度相对较大，也常被用作大容积的氢气储罐。

为了进一步降低储罐质量，人们利用具有一定刚度的塑料代替金属，制成了全复合轻质纤维缠绕储罐。这类储罐的筒体一般包括3层：塑料内胆、纤维增强层、保护层。塑料内胆不仅能保持储罐的形态，还能兼作纤维缠绕的模具。同时，塑料内胆的冲击韧性优于金属内胆，且具有优良的气密性、耐腐蚀性、耐高温和高强度、高韧性等特点。由于全复合轻质纤维缠绕储罐的质量更低，约为相同储量钢瓶的50%，因此，其在车载氢气储存系统中的竞争力较大。为了将储罐进一步轻质化，提出了3种优化的缠绕方法：强化筒部的环向缠绕、强化边缘的高角度螺旋缠绕和强化底部的低角度螺旋缠绕，能减少缠绕圈数，减少纤维用量40%。

（1）I型、II型储氢瓶

由于高压气态储氢容器I型、II型储氢密度低、氢脆问题严重，车载储氢瓶很少使用该类型号。

I型、II型储氢密度低、安全性能差、质量重，技术最成熟，应用早，少量应用于CNG（压缩天然气）的客车和卡车。

I型长管大量应用于高压气体储运市场，国内的相关的车用制作标准是《汽车用压缩天然气钢瓶》GB-。

Ⅱ型气瓶一边内胆材质是钢类的，采用的玻璃纤维或碳纤维环向缠绕工艺，交通领域主要应用于CNG车用气瓶，二型长管少量用于储运市场，车用的制造标准目前是《车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶》GB和一些企业标准。

（2）III型、IV型储氢瓶

III型、IV型瓶由于制作内胆和保护层的材料密度低、气瓶质量轻、单位质量储氢密度增加。凭借提高安全性、减轻重量、提高质量储氢密度等优势，车载应用已经较为广泛，其中国外多为IV型瓶，国内则多为III型瓶。因此，燃料电池汽车储氢瓶大多使用III型、IV型这两种型号。

III型气瓶主要的材质有钢类的和铝类的，采用的是碳纤维或者是玻璃纤维全缠绕工艺，主要应用于轻量化的CNG车型和氢燃料电池车、氢燃料无人机等市场。国内车用氢气瓶的标准是《车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》GB/T-。

IV型气瓶就是通常说的塑料内胆的气瓶，内胆是符合材料内胆的，采用碳纤维、玻璃纤维全缠绕工艺，目前国际市场上应用比较多，在国内市场目前是暂时没有应用，也没有相关的一些标准。

2、按储氢压力分类

氢气质量密度随压力增加而增加，在30-40MPa时，增加较快，当压力大于70MPa时，变化很小。因此储氢瓶工作压力须在30-70MPa。氢燃料电池汽车中的高压储氢瓶一般有35Mpa和70Mpa两种。

III型瓶与IV型瓶都分不同的压力等级，III型瓶分35MPa和70MPa，而IV型瓶也可以区分高压力和低压力，但由于IV型瓶只有在高压力下的优势才能更好的体现，如果只是低压力，III型瓶或许在成本及后期使用上更有优势。所以企业在研发方面主要是集中于70MPaIV型瓶。

3、储氢容器性能对比

（二）液态储、运容器

林德子公司LindeKryotechnik是世界上为数不多的几家具有低温液化系统（氦气和氢气的大批量低温液化）设计和建造能力的公司。林德为液氮、液氩、液氧、液体二氧化碳、液态氢、液化天然气和液体一氧化二氮提供低温标准储罐。储罐的容量从0升到升，标准工作压力为18MPa、22MPa或36MPa。每个储罐都是真空绝缘的，可以垂直或水平安放进行运输。内部容器和管道由不锈钢制成，以确保清洁度，外壳采用特殊涂层，以提高绝缘性能。

常温下L储罐中存储4.1kg氢气，其压力需要达到75MPa。而当氢气温度降到77K时，储存相同量的氢气在L储罐中压力仅为15MPa。Linde公司采用的低温液态泵其排气压力35-90MPa，排量超过0Nm3/h。

美国加利福尼亚州的劳伦斯利沃莫尔国家实验室研发了新型高压低温液态储罐，外罐长度为cm、直径58cm。该储氢罐内衬为铝，外部缠绕碳纤维，其外套保护由高反射率的金属化塑料和不锈钢组成，储氢罐和保护套之间为真空状态。现有的低温液态储罐仅能维持介质2-4天无挥发，将新研发的高压低温液态储氢罐安装在混合动力车上进行测试，结果表明可以有效降低液氢挥发，其保持6天无挥发。

日本企业为了支撑液氢供应链体系的发展，解决液氢储运方面的关键性技术难题，投入了大量研发，推出的产品大多已经进入实际检验阶段，如日本企业开发的大型液氢储运罐，通过真空排气设计保证了储运罐高强度的同时实现了高阻热性。

我国中科富海将向空气产品公司引进代表世界最先进技术水平的液氢储运加氢站成套设备，并在广东省建成中国首座商业运营的液氢储运型加氢站。

近年来，包括中集安瑞科在内，我国在液氢装备制造产业关键部件和技术开发方面潜心研究，不断取得突破。其中，液氢储罐已经完全国产化，最大容积可达m3；氦制冷循环设备方面，中科院理化所和中科富海已掌握核心技术；中科富海研发的位于上海的0L/h氢液化系统，预计于年上半年正式投入运行。

但仍有不少核心液氢装备依然主要依靠进口。比如，国内在用的氢液化装置主要来自法液空和林德，在用的铁路氢运输罐车来自俄罗斯，高压液氢泵国内暂无商用产品，氢循环液化装置用的氢透平膨胀机国内尚无成熟产品，液氢相关的测量分析仪器还依赖进口等。

资料来源：

车研咨询发布的（十四五）《-年中国氢能与燃料电池产业链市场发展趋势与投资前景预测报告》，对全国多家氢能与燃料电池产业链的企业、31省市/近个地级市氢能与燃料电池产业政策规划、企业投资布局、氢燃料电池汽车推广、加氢站建设等进行了详细的分析。