中国储能网讯：站用储氢容器是加氢站核心装备之一，与加氢站建设发展密切相关。2023年国内加氢站建设速度放缓，但相关企业推进站用储氢容器技术进步的步伐却并未停止。中集氢能、浙江蓝能、中材科技（苏州）、东方锅炉、兰石重装、湖南响箭等在站用储氢容器的研发推广上陆续传来一定进展。

  他们都有哪些新进展？国内站用储氢容器目前处于怎样的发展水平？以哪种技术路线为主？未来会向哪个方向迭代？还有哪些亟待解决的问题？本文展开详细介绍：

国内企业站用储氢容器新进展

  加氢站按照形态分为固定式和撬装式，目前固定式依然是建设主流。根据高工氢电产业研究所（GGII）《中国加氢站数据库》信息，截至2023年底，国内累计建成加氢站408座，其中2023年新建成加氢站达65座。建成加氢站中，固定式加氢站约占2/3，是主流建站模式。固定式加氢站基本都会增设站用储氢容器，这就意味着，站用储氢容器作为一个细分赛道仍是不容忽视的重要市场，并在未来随着加氢站建设数量增加，会是一个巨大增量空间。

  2023年期间，国内企业在站用储氢容器的研发生产与应用上实现一定突破：

  中集氢能是国内大容积钢制无缝气瓶容器的开创者。2023年，由该公司研制的首个ASME标准103MPa出口用钢质无缝储氢容器实现成功发货。该容器可应用于国际上70MPa加氢站或者其他高压储氢场景。该容器首次采用ASME规范材料，承载压力高，瓶壁厚，设计和制造难度非常大。经过各部门、各工序的实验验证和难点攻关，各项性能均达到国际先进水平。

  浙江蓝能90MPa储氢瓶组与行业知名企业签订销售合同及意向协议。该产品主要技术及性能指标均达到国外先进水平，其中储氢瓶式容器压力、直径、容积三老组合为目前国内处最大，具备国产替代优势。目前该产品已通过中国机械工业联合会鉴定，具有自主知识产权，填补了国内空白。

  湖南响箭与中石化广州工程公司联合研发的“设计压力达到50MPa和98MPa、单罐储氢量达到7.5m³~15m³以上”的两款层板包扎式储氢罐设计方案通过了专家组的评审。

  兰石重装研制的50MPa 和 98MPa高压储氢容器顺利下线并已进入市场化推广阶段。研制过程中，该公司攻克了单位体积高密度、大容量储氢等难题，可有效满足行业加氢站额定工作压力35MPa和70MPa两种工况需求。

  另外，中材科技（苏州）、东方锅炉在站用储氢容器方面也有展开探索并取得一定进展。中材科技（苏州）站用储氢容器产品已完成产品相关实验且取得制造许可，现已经取得相应等级的特种设备制造许可并实现批量应用，之前其还自己编制发布了《压缩氢气瓶式容器组》的企业标准等。东方锅炉牵头实施的四川省重大科技专项课题“加氢站用高压储氢罐研发”，开发了多层包扎式高压储氢罐设计、材料研究、制造工艺、检测方案等全套技术，现已经实现成功应用。

站用储氢容器技术水平与进阶方向

  国内站用储氢容器按照容器结构分为：钢制旋压大容积无缝容器、多层储氢容器（钢带错饶式储氢罐、层板包扎式储氢罐）、碳纤维缠绕储氢容器。目前市场应用主流是钢制旋压大容积无缝容器，其特点是生产技术成熟，成本低且交货快，代表企业中集氢能、浙江蓝能。钢带错饶式储氢罐曾有过一定数量的市场应用，但由于压力分级与容积组合不易、制造工艺复杂，交货周期长，制造成本高、场地适应能力弱、运维成本高、定期检验困难等明显缺点，2023年市场应用已经非常少。

  而碳纤维缠绕储氢容器，中集氢能承接国家863项目是世界上第一家采用无缝钢制容器加碳纤维复合材料全缠绕增强技术的公司，也是首个70MPa的碳纤维缠绕储氢瓶组，且取得多项发明与实用新型专利，不过这类储氢容器成本较高且国内没有形成标准，中集氢能没有在推广，目前市场尚无应用案例。

  从压力范围看，目前国内加氢站的加注工作压力通常分为两个等级：35MPa和70MPa。35 MPa加氢站用储氢容器的设计压力一般使用45 MPa、47 MPa、50 MPa；70 MPa加氢站用储氢容器的设计压力一般使用82 MPa、87.5 MPa、98 MPa、103 MPa。从上述2023年企业消息看，目前各大企业均已开发出80~103MPa的储氢容器，他们纷纷认为未来会持续向更高压力、更大容积、更大直径方向发展。

  “2023年钢制大容积无缝瓶组容器单瓶容积以1立方为主，1.5立方也有一些，未来随着加氢站的加注量增长，单瓶容积肯定会往大的容积方向发展的，直径也会相应加大。”中集氢能相关负责人告诉高工氢电。

  站用储氢容器作为用于公共场所的一种高压储氢方式，有它的特殊性，其应用的基本要求是耐高压、未爆先漏、耐疲劳、在线检漏等。这几方面体现在容器上一般是通过材料来保证与实现。从临氢材料端说，现在市场常用的站用储氢材料有三种：不锈钢316L、Cr-Mo钢、6061。目前国内钢制旋压大容积无缝容器以Cr-Mo钢为主。在对储氢容器用材料的基础数据研究上，国内目前是处于储备和发展的过程中，距离国际有一点差距，不过已有企业在迎头追赶。现阶段，Cr-Mo钢临氢影响（氢脆）、容器高压出口端的结构设计和密封材料的选型，是国内企业在重点关注的方向。

站用储氢容器市场空间与技术挑战

  基于氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，浙江蓝能预计到2030年我国加氢站数量将达到1000座。从这个角度看，站用储氢容器市场空间毋庸置疑。不过从技术层面看，目前国内站用储氢容器还有几个有待解决的问题：

  比如存在设计计算风险：按JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》进行疲劳设计，未考虑高压氢气对疲劳的损伤影响；4130X材料是否适合设计疲劳曲线有待考证。

  加氢示范站对应经验不适合：加氢示范站储氢容器冲放次数少，一般在800次以内，不适合作为储氢容器对比试验依据，不能据此证明此类容器不会发生疲劳失效。再就是气瓶与容器使用寿命评定方式不同：气瓶设计寿命15000次，为液压试验验证，未考虑氢气影响；使用频繁的商用站储氢容器压力波动次数可能会超过10万次，气瓶的寿命难以达到。

  另外，瓶式容器与气瓶主导失效模式不同：气瓶失效模式为塑性垮塌，容器失效模式为疲劳失效；气瓶、长管拖车气瓶用于加氢站储氢时，应充分考虑气瓶和容器的差异，特别是压力波动的影响。此外，行业也亟需一套成熟的站用储氢容器全寿命周期检测技术，来提高容器安全水平。站用储氢容器现行的技术标准偏老旧，国产材料其实已实现了进一步的提升，相关法规也亟需紧跟形势进一步修订等。再就是面向高压力、大容积的站用储氢容器发展方向，产品在制造工艺、容积大小、疲劳寿命等方面也会面临新的挑战。

  国内站用储氢容器技术上整体在艰难爬坡，道阻且长。未来哪些企业能在这些挑战上率先突围，谁将有望在未来市场爆发时走在前列，占据制高点。