儲氫氣瓶發(fā)展已有50多年的歷史，從鋼瓶到全復合材料氣瓶的研制成功，實現(xiàn)了向產品結構合理、質量輕的巨大轉變。

近年來，70MPa儲氫復合材料氣瓶已經進入示范使用階段。

國外從事復合材料氫氣瓶研發(fā)與生產代表性企業(yè)和科研機構有美國Quantum公司、美國通用汽車、美國Impco公司、加拿大Dynetek公司、法國空氣化工產品公司、日本汽車研究所和日本豐田公司等。

我國與世界先進國家相比仍然存在一定差距：

（1）國內IV型瓶研發(fā)滯后。

國外乘用車已經開始使用質量更輕、成本更低、質量儲氫密度更高的IV型瓶，而中國IV型瓶還處于研發(fā)階段，成熟產品只有35MPa和70MPaIII型瓶，其中70MPaIII型瓶在乘用車樣車上應用。 

（2）碳纖維依賴進口。

中國制造的III型瓶的主要原材料為碳纖維，由于研發(fā)起步晚、原材料性能差等原因，國產碳纖維還不能滿足車用儲氫瓶的要求，主要依賴進口。

（3）液氫儲罐汽車應用發(fā)展緩慢。

國外液氫儲罐已在汽車上應用，而中國還未實現(xiàn)。

通用汽車、福特汽車、寶馬汽車等都推出了使用車載液氫儲罐供氫的概念車，而中國可以自行生產液氫，但尚未將其應用于車載氫系統(tǒng)。

國內以III型氣瓶為主，未來需向IV型過渡

復合材料儲氫氣瓶由內至外包括內襯材料、過渡層、纖維纏繞層、外保護層、緩沖層。

（1）國內內襯材料多選用鋁合金。

儲氫氣瓶進行充氣的周期可能較長，而氫氣在高壓下又具有很強的滲透性，所以氫氣儲罐內襯材料要有良好的阻隔功能，以保證大部分的氣體能夠儲存于容器中。

因此氣瓶內膽多選用鋁合金材料，這是由于其與氫氣良好的相容性和抗腐蝕性能。

鋁合金材料的低密度、高比強度能夠在保障強度的前提下使氣瓶更加輕便。

鋁合金材料還擁有很好的導熱性能，在遇到意外事故發(fā)生燃燒時通過將熱量傳遞到閥門的易熔合金塞處，在高熱條件下使其熔化安全泄壓防止爆炸。

（2）纖維纏繞層選用碳纖維作為增強材料。

高強度、高模量的碳纖維材料通過纏繞成型技術而制備的復合材料氣瓶不僅結構合理、重量輕，而且良好的工藝性和可設計性在儲氫氣瓶制備上具有廣闊的應用空間。

氣瓶長期在充氣放氣條件下使用，內膽會產生疲勞裂紋，隨著氣瓶的使用裂紋會不斷擴大，導致氣瓶的失效形式表現(xiàn)為“未爆先漏”。

車用氣瓶共分為四種類型：全金屬氣瓶(I型)、金屬內膽纖維環(huán)向纏繞氣瓶(II型)、金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(III型)、非金屬內膽纖維全纏繞氣瓶(IV型)。

I型和II型氣瓶重容比較大，難以滿足單位質量儲氫密度要求，用于車載供氫系統(tǒng)并不理想。

采用金屬內膽的III型氣瓶為我國在高壓氫氣瓶領域的主要研究方向。

目前我國已經實施能夠適用于35MPa和70MPa的高壓儲氫瓶的相應標準GB/T35544-2017《車用壓縮氫氣鋁合金內膽碳纖維全纏繞氣瓶》。

根據標準70MPaⅢ型瓶可經過檢測試驗安全后上車運行，而對于70MPaIV型瓶法規(guī)標準尚未做出明確規(guī)定。

國內企業(yè)采用III型（金屬內膽纖維全纏繞氣瓶）儲氫密度為3.9％，而IV型（非金屬內膽纖維全纏繞氣瓶）的儲氫密度可以達到5.5％。

通過相同外徑、容積和壓力（70MPa）的III型與IV型氫氣瓶進行比較可以清楚發(fā)現(xiàn)，IV型具有低成本、小重容、輕量化的優(yōu)勢。

國內以35MPa氣態(tài)氫為主，未來需向70MPa過渡

同等體積下，壓力越大儲氫量越高，車輛行駛里程就更遠。

現(xiàn)階段國內主流氫燃料電池汽車使用的都是35MPa氣態(tài)氫，歐、美、日國家則是以70MPa為主。

國內在35MPaIII型瓶有成熟產品，但是35MPa氣瓶的續(xù)航里程上對比純電動車沒有優(yōu)勢，必須采用70MPaIII型在燃料電池乘用車上才有續(xù)航里程的優(yōu)勢，但是70MPaIII型瓶國內僅有個別廠家具有成熟產品。

未來國內氫燃料電池汽車市場也將會升級使用70MPa壓力的氣態(tài)氫，關鍵還在于成本。