大家上午好！很高兴有这样一个机会能跟大家分享一些70兆帕四型瓶的一些技术，因为在我看来，70兆帕四型瓶在我们国家相当于研究的起步比较晚，所以很多技术也不是很成熟，所以我可能有一些观点有些人就不认同，不认同的话我们下来可以再交流。

　　我分享的内容总共有3部分，一部分就是70兆帕四型瓶的一些应用情况，第二就是关键技术的探讨，第三就是我们成都公司的介绍。

　　这个是我列的一些目前国际上主要做四型瓶的厂家，可以看出来主要是集中在欧美和日韩，然后我们现在是由于法规的问题，我们现在用的都是70兆帕的三型瓶，四型瓶没有批量的产品，这个是我做了一个对比，关于四型瓶和三型瓶的对比。在相同的设计准则下，我们可以看出来，三型瓶做54升，四型瓶可以做到60升，就是外形尺寸一样的情况下，所以四型瓶做的可能要比三型瓶多10%，然后重容比来说，三型瓶在0.98左右，四型瓶在0.74，所以它的储氢密度会更有优势。四型瓶还有其他方面的一些优点，由于它是塑料的，可能耐腐蚀性会更好，特别是对于氢气来讲，其次就是它的耐可靠性会好很多，按照我们现在的准则设计的话三型瓶只有7500次，如果是四型瓶的话可以做到1万1千次以上。

　　从生产成本来对比，四型瓶的成本要比三型瓶的成本低，所以它会更具有市场优势，所以我认为未来这个四型瓶肯定是会就70兆帕而言取代三型瓶的，因为它有很多的优势，当然三型瓶也有很多优势，但是这些都是四型瓶可以解决的，综合来讲还是四型瓶更有优势一点。

　　这个是现在已经公开的不同厂家的四型瓶技术数据，比较典型的就是丰田还有现代用的。这是现在用在车上的情况，也就是丰田、现代它们都是量产的，大家都比较熟知的。但是这个基本上70兆帕四型瓶主要还是乘用车，就是轿车，在公交或者是物流、大巴上也有应用，但是比较少，我认为未来主要它还是因为在轿车上，因为轿车它的这个空间有限制，再加重量有限制，对于大巴车来讲它的空间相对充裕一点，对重量的要求也不是很高，所以它可以用35兆帕的三型瓶，那它的成本会比这个低很多，所以它的性会更高，但是你想做一些高端的，续航里程更长的也可以用三型瓶，但是我觉得经济性上来推广的话不是很好推广，乘用车没有办法只能用70兆帕的，因为它对续航里程有要求，空间有限制，所以只能用70兆帕的瓶身。

　　这是四型瓶的一些关键技术，我认为首先内胆材料是核心，然后接下来是内胆的成型工艺，第二就是内胆才的性能包括整个生产过程的工艺稳定性，这个很关键，因为它和我们常说的三型瓶不一样，四型瓶对这个工艺控制过程非常严格，而且它的差别非常大。第三就是瓶口设计。第四个就是复合层材料选择。第五个就是一些特殊的功能，比如说防冲击，第二就是防火，因为这个塑料的熔点比较低，所以要有防火的考虑。第六就是阀门和TPRD的配件。第七个就是气瓶认证，符合国家和国标的标准，第八个就是储氢系统，当然还有其他的东西，我认为这些是对它来讲比较关键的。

　　接下来看材料，首先是内胆的材料，内胆材料介绍了四型瓶的，现在国际上选的有HDPE也有尼龙，但是综合来看尼龙的会更优一点，而且丰田基本上都是尼龙的，尼龙的会比HDPE更好一点。第二就是碳纤维，我们尽量选择高强度的碳纤维，但是强度越高碳纤维的价格越高，不利于产业化，所以我们需要找一个平衡点，强度又可以满足要求，价格又可以接受的，目前我们可以用到的碳纤维有T700、T20和T800的都可以用作四型瓶的碳纤维，但是这个要根据不同的设计，你对重量要求比较严的话，强度选的高一点，可能不严格的话700也可以，但是这个要综合考虑的。

　　然后树脂，一般就是采用环氧树脂，目前可用的品牌比较多，很多都可以满足要求，这个就不说了。还有就是瓶嘴结构，我们一般采用对轻量化要求比较高的铝合金，但是我们建议可以采用不锈钢的，它的耐腐蚀性更强一点。还有就是阀门，轻量化的阀门可选择性比较少，而且都是进口的，国内也有厂家在做阀门，但是总的来说还是比较少的。还有最后一个就是O型圈，这个是每个厂家自己开发的，它的温度范围是-60度到120度，因为它要固化，所以这个要求是要到120度。

　　然后就是刚才说的内胆材料，主要关键是它的介质渗透性，包括低温的冲击强度，还有使用寿命。然后这个材料它的渗透性跟什么有关系？跟内胆的壁厚、内胆的表面以及里面介质的温度和压力，包括你内胆做出来的里面的缺陷，包括气泡夹杂的这些缺陷，包括分子结构都会对它的渗透产生影响。

　　这是瓶嘴的结构，一种是靠里面的压力把它里面压紧来密封的，一种就是靠O型圈的，但是氢气大部分是用O型圈的，我们也推荐用O型圈的，但是这个结构很多都是欧美的专利，所以我们要做的话要规避这些专利，还要有自己的特色。

　　这是耐火烧的性能设计，由于塑料内胆它的熔点比较低所以火烧过程当中很容易导致失效，产生爆炸，所以我们在设计的时候要考虑到这个瓶子耐火烧的性能，因为现在TPRD规定的就是要先小火烧再大火烧，这个耐火烧有几种办法，你给它投一些耐火烧的涂层，但是怎么涂、涂多厚这个是比较难的。第二就是我们现在看到乘用车可能是一个阀，我们可以在另一端再装一个TPRD，这样它的性能会好一点，但是这个也要综合考虑，可能每一家的需求都不一样。

　　下面一个是防冲击的设计，实验里面有一个跌落实验，如果这个四型瓶比较软，在这灭高的跌落下它的性能会有一些损伤，所以要做防冲击的保护，有几种办法，一种就是缠绕在这个缠绕车里面的，这也是国外的专利，也不能用。还有就是像丰田这样套在外面的保护套是可以防冲击的。但是这个套子在跌落的时候不能掉下来，它是和气瓶一体的，所以要考虑到一种方法把它粘在或者用机械的方法把它粘合在一起。

　　这是内胆的成型工艺，实际上我写的有注塑、焊接、吹塑和滚塑，这几种工艺也不是说哪一个好、哪一个不好，它是有多种特点，但是四型瓶因为它的塑料成型工艺比较多，每一种工艺都不一样，各有优缺点，从成型方式来讲，注塑加焊接是可以的，滚塑也是可以切入的，焊接你要注塑的话必须要加焊接，吹塑和滚塑可以不需要焊接，也可以设计焊接，成型压力不一样，注塑的相对比较高，滚塑的相对比较低一点。然后就是生产节拍，注塑的效率比较高，滚塑的效率比较低。所以滚塑适合小批量的，大批量的话这个节拍是比较低的。

　　然后潜在的问题，注塑焊接的问题可能就是焊分，但是这些问题都可以改善，并不是说绝对的，如果工艺控制不行的话，这种缺陷会放大，可能会有比较严重的问题，但是设备好的话也是可以控制的。从壁厚的均匀性来讲，我觉得注塑的均匀性是要比其他两种要好的。

　　下面一个是气瓶的成型工艺，我们现在就是缠绕，我们现在传统都是湿法缠绕，但是现在国际上已经有干法缠绕做实验，湿法缠绕它的优点就是成本低，但是缺点也非常明显，一个就是含量孔一的不是很均匀，第二就是效率会非常低，作业环境也非常差，但是干法缠绕可以克服上面的困难，我认为这是一种趋势，其他的问题肯定是可以克服的。

　　我们公司是在成都和苏州有两个基地，主营业务就是车载的天然机气瓶和燃料电池用的气瓶，以及大口径的复合材料涂用系统，包括我们用的站用瓶，我们也在苏州研发。我们的产能是各类气瓶产能60万支，长管规划的是1500只，我们给国内很多知名的整车厂都做过配套。这个是氢气瓶的产能是2万只，无人机氢气瓶可以做到3万只。这是装备的一些优势，我就不说了，这是我们典型的产品，我们的想法是取代现在140升的瓶子，如果在12米客车上用的话8个瓶子，用我们的大溶剂4个瓶子就可以满足要求，而且它的总的溶剂包括储氢量会增加，而且总的重量会减少，成本相对也低一点，而且接头漏点比较少。这个是根据瓶子我们做的一些模拟实验，这是振动实验在车上，因为我们的瓶子固定方式和140升不一样，我们基本上是固定瓶口的所以我们跟瓶口做了一些模拟的振动实验，包括还有结构分析。这是我们装车的实验，下面是一个储氢瓶单元，都是给客户做应用的。

编辑：蔺天子