油罐的种类有哪些(高压气态储氢储罐有哪几种？)

Posted 2023-05-31

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油罐的种类有哪些(高压气态储氢储罐有哪几种？)

当前，氢气的储运技术是制约氢能源发展的关键技术之一，氢气储运的成本是氢气制造成本的2-3倍，解决了氢气储运的成本和安全问题，就扫清了阻碍氢能发展的大半障碍。而气态储氢是目前技术最成熟的储氢方式，将氢气在不同压力下压缩，以增加体积密度，用于工业的氢气通常被压缩到15-20MPa的压力，用于燃料电池车辆时，氢气通常被加压至35-70MPa储存。目前已开发出四种类型的气瓶用于氢气的储运。

Ⅰ 金属无缝气瓶
Ⅱ 金属内胆纤维环向缠绕气瓶
Ⅲ 金属内胆纤维全缠绕气瓶
Ⅳ 塑料内胆纤维全缠绕气瓶

不同类型气瓶示意图

由于氢的独特性，气瓶材料应与氢相容，通常三种材料用于储氢瓶的设计和制造：金属（合金钢或铝）、聚合物（高密度聚乙烯或聚酰胺）、纤维（碳纤维或玻璃纤维）。

01 I型气瓶是由钢制成的无缝容器，壁厚很厚，重量很重。I 型气瓶专为不超过 25 MPa 的压力而设计，是最便宜的储存容器，但用I型气瓶储氢仅能存储其1%总重量的氢气，效率很低。加氢站用瓶式容器部分也采用I 型气瓶，最大工作压力45MPa，这一目前是I 型气瓶储氢的压力极限了。

I型气瓶

02 II型气瓶由无缝金属内胆用纤维树脂包裹。重量仅次于I型气瓶，可以承受高达 45-80 MPa 的压力。也可用作氢气加气站的高压缓冲罐。由于使用的纤维数量相对较少，因此其成本具有竞争力。

II型气瓶

由于重量重和尺寸大，I型和II型气瓶都不适合燃料电池汽车应用。

03 与 I 型和 II 型气瓶相比，III 型和 IV 型气瓶通常更轻.35 MPa 的 III 型气瓶是由无缝铝合金内胆外面包裹纤维树脂复合材料制成，所使用的材料受氢脆的影响较小。由于受金属材料塑性限制的影响，70MPa主要采用 IV 型气瓶，由纤维/树脂包裹的非金属（即塑料）内胆制成，纤维和树脂复合材料提供全部的强度，内胆仅提供密封氢气的作用。IV型气瓶的缺点是氢气会通过塑料内胆向外渗透。目前，多数法规规定，燃料电池汽车用气瓶的氢气渗透率（在 20摄氏度）不应超过 6 Nml/hr/L，以避免安全事故。由于III 型和 IV 型气瓶使用了大量的碳纤维，因此，它们的价格比较昂贵。

三型气瓶

四型气瓶

车辆由于受空间和重量的限制，所以III 型和 IV 型气气瓶是燃料电池汽车用气瓶的最好选择，但‬四‬型‬气瓶‬还‬未‬经过‬大‬批量‬的‬应用‬，是否‬完全‬可靠‬我们‬还‬不得而知‬，还‬需要‬时间‬的验证‬。