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受益于高压储氢气瓶产业发展带动 碳纤维缠绕复合材料需求攀升

2022-05-14 17:57      责任编辑:张圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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受益于高压储氢气瓶产业发展带动 碳纤维缠绕复合材料需求攀升

  压力容器指能承受一定压力载荷的容器,主要用于反应、传质、传热、分离和储存等,根据制备材料不同,一般分为复合材料压力容器和金属压力容器。由于碳纤维复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀、易于设计等优点,因此碳纤维复合材料压力容器成为未来发展的主要方向。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2022年碳纤维缠绕复合材料行业投资可行性分析报告》显示,高压氢气瓶储氢是气态储氢主要方式,根据材料不同,目前高压气态储氢瓶可被分为I、II、III、IV等四种类型,其中I、II两种类型产品价格便宜,目前国外技术较为成熟,但产品存在储氢密度低、自重高等问题,但在国内市场目前20MPa的I型瓶在工业中得到广泛应用。III型、IV型技术要求较高,但国外技术较为成熟,而国内IV型产品尚处于研发阶段。III型、IV型目前在车载中得到广泛应用,国外主要采用70MPa碳纤维缠绕IV型瓶,而国内IV型技术不成熟,目前主要采用35MPa碳纤维缠绕III瓶。
 
  碳纤维复合材料压力容器主要通过缠绕工艺成型,根据缠绕工艺特点,缠绕工艺主要有湿法缠绕、干法缠绕两种。湿法缠绕采用纤维浸胶直接在芯模表面缠绕,存在树脂含量不稳定、操作环境差、不易实现自动化等缺点,但由于湿法缠绕工艺简单、设备成本低,因而在国内应用较为广泛。干法缠绕采用预浸纱在芯模表面缠绕,缠绕时没有浸胶过程,便于控制产品质量和实现自动化 。
 
  根据浸胶工艺不同,干法缠绕预浸纱制备可分为溶液浸渍法、热熔法和粉末浸渍法。相比于湿法缠绕,干法缠绕增加了预浸装置,设备要求较高,国外已对干法缠绕技术进行较为深入的开发和应用 ,但国内干法缠绕技术研究仍处于初级阶段。
 
  相对于湿法缠绕成型而言,干法缠绕成型虽然设备投资大,碳纤维强度损伤较大,但是现场环境好,缠绕速度快,能够准确地控制产品质量,较好地实现机械自动化。
 
  新思界产业分析人士表示,缠绕成型是复合材料主要成型工艺之一,虽然目前湿法缠绕工艺的应用相对比较普遍,尤其是在储氢瓶生产中应用需求较高,行业发展前景较好。未来随着缠绕装备自动化程度不断提高,环保要求越来越高以及缠绕成型工艺的不断改进,干法缠绕成型工艺必将会得到较好的发展。
关键字: 市场 碳纤维缠绕