氫氣瓶的分類與壓力等級！
瀏覽：次 2022-11-30 13:29:04
I型、II型、III型與IV型瓶，從形狀上看四種瓶的差別不大，都是“瓶”狀。其中I型瓶外表沒有任何包裹物，II型瓶外表一般有部分包裹物，其中III和IV型瓶從外形上會比較難區(qū)分，他們的瓶表面都有平行和交叉式的包裹物。
用下面簡圖的形式可以清楚的看出這四類氫瓶從結構與材料上有什么區(qū)別。
I型瓶也就是我們經(jīng)常提到的金屬瓶（罐），給整個瓶做一個剖面，可以看到整個瓶只有一層材料構成，且這層材料為多用耐壓鋼材。I型瓶發(fā)展的歷史最長，大約在1870~1880年間出現(xiàn)。是目前這四類氫瓶中重量最大，成本最低，制造工藝最簡單的一類瓶。一般存儲的氣體壓力在150~300bar。I型瓶目前也有應用，但只在對壓力要求不高，且以固定應用方式為主。
從下面的簡圖可以看出，其主要瓶膽的材料與I型瓶相同，也為耐壓鋼材，可是在整個瓶身外面采用了纖維-樹脂復合材料包裹。包裹材料的形式只采用箍圈式對瓶身進行包裹。從其瓶身的剖面示意圖上也可以看出這一點。
由于有瓶身上的復合材料包裹，提升了其耐受壓力，一般都高于I型瓶，具體沒有明確的上限，可以為了滿足儲壓上限的需求來選定瓶身的材料與外部的包裹物。就目前應用場景來看，II型瓶多應用于固定式能源的提供，且任然占主流。
較I和II型瓶，III型瓶的出現(xiàn)主要為了應對氫氣在移動式設備上的應用，對設備的輕量化提出了一定的要求，比如燃料電池汽車。產(chǎn)品重量降低的同時，為了保證性能，制造成本也比I和II型瓶都有了增加。的從外形示意圖上看，III型瓶仍然采用了金屬襯里，只是襯里的厚度較II型瓶有所減少，對瓶身則進行了全瓶身的纖維與樹脂復合材料的包裹。包裹形式則采用兩極鋪設或螺旋形鋪設。III型瓶可以滿足燃料電池汽車上的壓力需求，分為35MPa和70MPa兩種。目前國內(nèi)燃料電池車用氫瓶通常為比較成熟的III型瓶。
較III型瓶，IV型瓶則在輕量化上做出了較大的改進，襯里為高分子材料制成，比金屬襯里重量更輕。瓶身上由纖維樹脂復合材料全包裹。包裹采用兩極鋪設和螺旋形鋪設混合的形式。不同于前面I、II、III三種氫瓶，IV型瓶在氫瓶口處制成金屬型，并集成了boss結構（小編不知如何理解boss這個專業(yè)詞，有了解的小伙伴告訴一下，感謝~）。瓶壁的厚度方面，IV型略薄于III型瓶。儲氣壓力則至少與III型瓶一致。目前100MPa的IV型瓶也在積極研發(fā)當中。目前國內(nèi)還沒有可以量產(chǎn)成熟的IV型瓶，所有的國內(nèi)IV型瓶均處于研發(fā)過程中。而豐田的Mirai與現(xiàn)代的Nexo均采用了IV型氫瓶。這一點與國際先進燃料電池技術還存在較大的差距，在一定程度上減緩了燃料電池汽車的推廣。
1、從I至IV型瓶，輕量化越做越好，重量越來越低。
2、I和II型瓶用于固定式應用，III和IV型則常應用于移動式應用。
3、不同種類瓶外包裹方式不同。I型瓶外部無包裹其它材料；II型瓶為箍圈式部分包裹；III和IV型瓶為兩極包裹、螺旋形包裹、或兩者都有（不同廠家采用的包裹方式不同）。
4、從I至III型瓶的襯里均為金屬材料，IV型瓶為高分子材料。
5、從II型瓶到IV型瓶，并未一味提升存儲壓力，而是按需開發(fā)。
