東麗碳纖維在儲氫瓶的應用
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氫氣在氧氣中燃燒可以生成水,同時并不會產生任何其他副產物。而由于氧
氣廣泛存在于空氣里,氫氣也就成了最方便取用、又清潔到百分之百人畜無害的能
源,而氫燃料電池車一次加滿氫只需3-4分鐘,續航里程可達650公里,行駛里程
長、加氫速度快,駕乘操控性和燃油車完全一致并且環保,車載氫氣瓶則是氫燃料
電池車儲能的關鍵設備,因此,車載氫氣瓶作為目前儲存氫能源的唯一容器,其高壓儲氫設備輕量化技術是目前技術前沿的研究方向;
根據目前國外情況,還是選用T700級別的碳纖維。
得益于輕量化和優異的力學性能,碳纖維纏繞氫氣瓶得以運用。對于氫燃料車來說, 儲氫罐是目前主流的燃料儲存方式, 通過將氫氣能源以氣態、液態、固態三種狀態儲存在儲氫罐中,能夠保證氫能源車的能源供給,通過高壓壓縮儲存氣態氫,能 夠賦予氫燃料車成本低、能耗小、充放氣速度快的等特點,也是目前氫燃料車的動力供給的主流解決方案。 Ⅲ、Ⅳ型碳纖維全纏繞是移動式儲氫罐的主流解決方案。高壓儲氣瓶共有4種基本類型,分別是:I型瓶——金屬氣瓶;II型 瓶——金屬內膽環向纏繞氣瓶;III型瓶——金屬內膽全纏繞氣瓶;IV型瓶——塑料內膽全纏繞氣瓶,其中Ⅰ、 Ⅱ型儲氫罐由于工 作壓力小、重量大、成本低,多用在固定式的應用場景之中,如儲氫站的固定式儲氫裝置中,而Ⅲ、Ⅳ型瓶采用了碳纖維全纏 繞的方式對罐體進行加強,不僅有效降低了氣瓶的質量,還能夠承受更高的壓力,成為移動式儲氫罐的主流解決方案。
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Tensile strength即抗拉強度。表示在外力作用下,材料抵抗永久變形和破壞的能力。
Tensile modulus即拉伸模量(是否同楊氏模量?文科生傷不起),指材料在經受拉伸時的彈性。
可以將Tensile strength視為發力是否直接的標準,將Tensile modulus視為騎乘時舒適性的標準。
T600、T700、T800、T1000都是東麗的碳纖強度標準的型號
作者:知乎用戶
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壓力容器
根據目前國外情況,還是選用T700級別的碳纖維。具體碳纖維選型如下:
表1碳纖維參數
拉伸強度????公稱線密度????公稱模量
4900MPa????1600TEX????230GPa
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提高燃料容器的輕量化和安全性。
燃料電池汽車的必備材料。
燃料電池汽車為達到通過一次氫氣補給便可提供相當于燃油車一次加油行駛500km的能源,需配備70MPa的高壓氫氣(CHG)罐。輕量化是配備此類高壓罐的必備條件,目前碳纖維是唯一的選擇。
高壓儲氣罐通常采用長絲纏繞法制造,在鋁或塑料的內襯上卷繞碳纖維進行加固。容器罐破裂壓力的重要性能取決于碳纖維的拉伸強度。
東麗卡?碳纖維拉伸強度可提高CHG罐的強度,實現了可承受壓縮氫氣超高破裂壓力的安全氣罐。
https://www.cf-composites.toray/cn/markets/energy/fuelcell/pressure.html
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