“氫”新守護,安全暢行 |
時間:2024-07-10 來源:化工事業(yè)部 視力保護色: |
元素的巧妙組合成就五彩斑斕的大千世界,也讓人類生活變得豐富多彩。中國中化不斷創(chuàng)新創(chuàng)造,讓生活充滿無限可能,讓人類共享更多美好。特別是在關系國計民生、技術含量高的領域,中國中化不斷努力推出優(yōu)質好產品,滿足人們“衣食住行用”等各方面的生活需求,為經濟建設、社會發(fā)展和改善民生貢獻力量 隨著各項氫能政策的出臺,中國氫能產業(yè)發(fā)展正步入快車道。氫燃料電池汽車憑借零排放、無污染、高效能等優(yōu)點,正迎來產業(yè)爆發(fā)前夜。然而,氫燃料電池汽車要實現更大規(guī)模商用,仍有諸多瓶頸需要突破,比如氫氣安全貯存和運輸等難題。而化工新材料在這些關鍵問題上可以大顯身手。 中化國際針對車輛的“氫儲運”難題,特別推出高性能環(huán)氧樹脂解決方案。該方案應用于高壓儲氫氣瓶復合材料,以提高車輛儲氫系統(tǒng)的安全可靠性,為“氫”車上路保駕護航。 高壓儲氫氣瓶 氫燃料電池車核心部件之一 氫氣可通過高壓氣態(tài)、低溫液體、固體和有機液體等形式儲存。其中,高壓氣態(tài)儲氫因容器結構簡單、壓縮氫氣制備能耗低、充裝和排放速度快等優(yōu)點而成為首選儲氫模式。因此,作為關乎車輛續(xù)航里程和安全性能的核心部件之一,高壓儲氫氣瓶得以在氫燃料電池汽車的儲氫系統(tǒng)上大規(guī)模應用。 高壓儲氫氣瓶主要分為四個類型:全金屬(Ⅰ型)、金屬內膽復合材料環(huán)向纏繞(Ⅱ型)、金屬內膽復合材料全纏繞(Ⅲ型)、非金屬內膽復合材料全纏繞(Ⅳ型)。其中,Ⅰ型和Ⅱ型重容比大,難以滿足氫燃料電池汽車的儲氫密度要求。Ⅲ型和Ⅳ型因采用復合材料全纏繞結構,具有重容比小、單位質量儲氫密度高等優(yōu)點,成為目前的主流應用類型。 結構方面,Ⅲ型和Ⅳ型復合材料儲氫氣瓶主要由內膽、中間層、外保護層以及密封結構組成。中間層通常采用碳纖維/樹脂增強復合材料,外保護層則通常采用玻璃纖維/樹脂增強復合材料。 環(huán)氧樹脂新產品 為儲氫氣瓶性能提升帶來新可能 由于高壓儲氫氣瓶長期處于充氣放氣的使用環(huán)境中,復合材料的樹脂基體容易疲勞致損,這就要求樹脂基體具有良好的力學強度和韌性。同時,隨著高壓儲氫氣瓶的公稱工作壓力標準的不斷提升,需要碳纖維復合材料具備更優(yōu)性能,這也對樹脂基體的性能提出了更高要求。 目前,高壓儲氫氣瓶復合材料的樹脂基體主要采用環(huán)氧樹脂。為了進一步提高高壓儲氫氣瓶復合材料的性能,中化國際以普通環(huán)氧樹脂為基礎,經過不斷創(chuàng)新優(yōu)化,成功開發(fā)了兩款纖維纏繞用環(huán)氧樹脂配方料新產品——9821A/B和9824A/B,分別適用于Ⅲ型儲氫氣瓶和Ⅳ型儲氫氣瓶。 這兩款新產品具有優(yōu)異的工藝成型性、力學強度、韌性、耐熱性等特點,可在延長高壓儲氫氣瓶使用壽命的同時,進一步提高其安全穩(wěn)定性。目前,兩款新產品的各項主要技術指標均已達到業(yè)內先進水平,并得到了重點儲氫氣瓶制造商的認可。 較低粘度和較長適應期 優(yōu)化復合材料工藝成型 對于車載儲氫氣瓶用復合材料而言,樹脂基體的粘度、適用期是兩項重要的工藝成型指標。 中化國際環(huán)氧樹脂新產品具有較低的粘度,浸潤性良好,易于進入碳纖維、玻璃纖維等纖維間隙,降低工藝成型難度。粘度較低還有利于樹脂排出氣泡,避免樹脂固化后在復合材料表面形成氣泡、內部形成孔隙等缺陷。 樹脂基體的適用期是指雙組分或多組分環(huán)氧樹脂混合后的可使用時間。目前,高壓儲氫氣瓶復合材料厚度一般在20-30毫米之間,工藝成型所需時間較長,這就需要樹脂有更長的適用期,以保障產品成型效果更好。中化國際環(huán)氧樹脂新產品具有較長適用期,可保證樹脂在纏繞成型過程中擁有足夠的操作時間,與碳纖維、玻璃纖維充分浸潤混合,更有利于復合材料工藝成型,形成良好的纖維/界面穩(wěn)定性,提升復合材料性能。 優(yōu)異的力學性能和高韌性 提高儲氫氣瓶結構穩(wěn)定性 在高壓儲氫氣瓶使用過程中,伴隨氫氣的反復充裝和消耗,復合材料界面處的壓力差,易導致材料屈服起泡和界面撕裂。 中化國際環(huán)氧樹脂新產品具有較強的內聚力和致密的分子結構,通過固化反應可與碳纖維、玻璃纖維形成高強度、剛度的復合材料層,進一步提高壓儲氫氣瓶主體強度,有助于氣瓶在高壓環(huán)境下保持結構穩(wěn)定。同時,新產品具有較高的拉伸強度、斷裂伸長率和彎曲強度,韌性突出,可有效降低氣瓶開裂、爆破的風險。 出色的耐熱性 保障儲氫氣瓶的安全穩(wěn)定性 氫氣是一種易燃氣體,在儲存和運輸過程中,必須確保儲氫氣瓶的安全穩(wěn)定,防止因高溫引發(fā)氫氣泄漏或爆炸。 中化國際環(huán)氧樹脂新產品因其獨特的化學結構和固化后的高分子網絡結構,具有出色的耐熱性能,即使車輛行駛中有溫度變化,也可保持材料結構和性能的穩(wěn)定性,避免因高溫導致高壓儲氫氣瓶復合材料軟化、膨脹或破裂,保障氫燃料的安全儲存和運輸。 “氫”風徐來,逐綠而行。中化國際聚焦化工新材料,以客戶需求為導向加速技術創(chuàng)新迭代,不斷推動汽車行業(yè)綠色轉型,讓您暢享美好“氫”松生活。 |