Derzeit sind die häufigsten Wasserstoffspeichertechnologien mit hoher Druckspeicherung, kryogener Flüssigspeicher und Festkörperspeicher. Unter diesen hat sich eine Hochdruck-Gasspeicher aufgrund ihrer geringen Kosten, der schnellen Wasserstofftanken, des geringeren Energieverbrauchs und der einfachen Struktur als die reifere Technologie herausgestellt, wodurch sie die bevorzugte Wasserstoffspeichertechnologie macht.
Vier Arten von Wasserstofflagertanks:
Abgesehen von den aufkommenden Typ V Full -Verbundtanks ohne interne Auskleidungen haben vier Arten von Wasserstofflagertanks in den Markt eingetreten:
1. Typ All-Metal-Tanks: Diese Tanks bieten eine größere Kapazität bei Arbeitsdruck von 17,5 bis 20 MPa mit niedrigeren Kosten. Sie werden in begrenzten Mengen für CNG (komprimierte Erdgas) und Busse verwendet.
2. Typ mit Metall mit Metall ausgekleideten Verbundtanks: Diese Tanks kombinieren Metallauskleidungen (typischerweise Stahl) mit Verbundmaterialien in Reifenrichtung. Sie bieten relativ große Kapazitäten beim Arbeitsdruck zwischen 26 und 30 MPa mit moderaten Kosten. Sie werden häufig für CNG -Fahrzeuganwendungen verwendet.
3.Type III All-Composite-Tanks: Diese Tanks verfügen über eine geringere Kapazität bei Arbeitsdruck zwischen 30 und 70 MPa, mit Metallauskleidungen (Stahl/Aluminium) und höheren Kosten. Sie finden Anwendungen in leichten Wasserstoff -Brennstoffzellen -Fahrzeugen.
4. Typ mit Kunststoff-Komposit-Tanks vom Typ IV: Diese Tanks bieten eine geringere Kapazität bei Arbeitsdruck zwischen 30 und 70 MPa, wobei Auskleidungen aus Materialien wie Polyamid (PA6), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) und Polyesterplastik (PET) bestehen.
Vorteile von Wasserstoff -Lagertanks vom Typ IV:
Derzeit werden Tanks vom Typ IV in den globalen Märkten häufig verwendet, während Typ -III -Tanks immer noch den kommerziellen Wasserstoffspeichermarkt dominieren.
Es ist bekannt, dass bei einem Wasserstoffdruck 30 MPa übersteigt, dass irreversible Wasserstoffverspräche auftreten können, was zur Korrosion des Metallauskleids führt und zu Rissen und Frakturen führt. Diese Situation kann möglicherweise zu Wasserstoffverlust und anschließender Explosion führen.
Darüber hinaus weisen Aluminiummetall und Kohlefaser in der Wickelschicht eine Potentialdifferenz auf und stellt einen direkten Kontakt zwischen Aluminiumliner und Kohlefaserwickel, die für Korrosionsanfälligkeit anfällig sind. Um dies zu verhindern, haben Forscher eine Entladungskorrosionsschicht zwischen der Liner und der Wicklungsschicht hinzugefügt. Dies erhöht jedoch das Gesamtgewicht der Wasserstofflagertanks und beiträgt logistische Schwierigkeiten und Kosten.
Sicherung des Wasserstofftransports: eine Priorität:
Im Vergleich zu Tanks vom Typ III bieten Wasserstoff -Lagertanks vom Typ IV erhebliche Vorteile in Bezug auf die Sicherheit. Erstens verwenden Typ-IV-Tanks nicht-metallische Liner aus Verbundwerkstoffen wie Polyamid (PA6), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) und Polyesterplastik (PET). Polyamid (PA6) bietet eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit und hohe Schmelztemperatur (bis zu 220 ℃). Hochdichte Polyethylen (HDPE) zeigt eine hervorragende Wärmefestigkeit, Umweltstressrissresistenz, Zähigkeit und Aufprallwiderstand. Mit der Verstärkung dieser Kunststoff -Verbundwerkstoffe zeigen Typ -IV -Tanks eine überlegene Resistenz gegen Wasserstoffverspräche und Korrosion, was zu einer verlängerten Lebensdauer und einer verbesserten Sicherheit führt. Zweitens reduziert die leichte Natur der Kunststoff -Verbundwerkstoffe das Gewicht der Panzer, was zu niedrigeren logistischen Kosten führt.
Abschluss:
Die Integration von Verbundwerkstoffen in Wasserstoff -Lagertanks vom Typ IV stellt einen signifikanten Fortschritt bei der Verbesserung der Sicherheit und Leistung dar. Die Einführung von nicht-metallischen Linern wie Polyamid (PA6), Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) und Polyesterplastik (PET) bietet eine verbesserte Resistenz gegen Wasserstoffverspräche und Korrosion. Darüber hinaus tragen die leichten Eigenschaften dieser Kunststoff -Verbundwerkstoffe zu reduziertem Gewicht und niedrigeren logistischen Kosten bei. Da die Tanks vom Typ IV in den Märkten und den Typ -III -Tanks dominant werden, ist die kontinuierliche Entwicklung von Wasserstoffspeichertechnologien entscheidend für die Realisierung des vollen Potentials von Wasserstoff als saubere Energiequelle.
Postzeit: Nov.-17-2023