Derzeit ist die Forschung zur Wasserstoffenergie im In- und Ausland von besonderer Bedeutung. Wasserstoffenergie ist eine saubere Energiequelle, die leicht zu gewinnen ist, eine hohe Verbrennungseffizienz aufweist und schadstofffrei ist. Aufgrund seiner hohen Effizienz und Schadstofffreiheit gilt Wasserstoffenergie als saubere Energie mit großem Entwicklungspotenzial im 21. Jahrhundert.
Die Wasserstoffspeicherflasche vom Typ IV weist eine hervorragende Leistung auf und dürfte in Zukunft den heimischen Automobil-Wasserstoffspeichermarkt dominieren. Derzeit können kommerziell erhältliche Wasserstoffspeicherflaschen in vier Typen unterteilt werden, von denen diejenigen mit langfristigem Entwicklungspotenzial zum Typ III (vollständig gewickelte Gasflasche mit Aluminiumauskleidung und Kohlefaser) und zum Typ IV (vollständig gewickelte Gasflasche mit Kunststoffauskleidung und Kohlefaser) gehören ), die sich beide für die mobile Wasserstoffspeicherung in Fahrzeugen und anderen mobilen Szenarien eignen. Typ-IV-Zylinder weisen jedoch eine bessere Leistung in Bezug auf Gewicht, Wasserstoffspeicherdichte, Volumenspezifikationen und andere Aspekte auf und werden voraussichtlich in Zukunft weit verbreitet als Standard-Zylindertypen eingesetzt. Derzeit hat die kommerzielle Produktion und Verwendung von 70-MPa-Flaschen vom Typ IV im Ausland begonnen, während in China die Anwendung von 35-MPa-Flaschen vom Typ III immer noch im Mittelpunkt steht. Mit dem technologischen Fortschritt, sich überschneidenden unterstützenden politischen Systemen und der schrittweisen Verbesserung der Infrastruktur wird China jedoch auch schrittweise auf 70-MPa-IV-Flaschen umsteigen.
Die Kohlefasertechnologie hat breite Anwendungsaussichten in der Wasserstoffenergieindustrie, wobei Wasserstoffspeicherzylinder aus gewickelten Verbundwerkstoffen aus Kohlefaser als wichtige Technologien für die Speicherung und den Transport von Wasserstoffenergie gelten. Die Verbesserung der Kohlefasertechnologie wird zur Entwicklung der Wasserstoffenergieindustrie beitragen.
Die Hauptanwendung fortschrittlicher Verbundwerkstoffe in der Wasserstoffenergie liegt in Speicherbehältern für Wasserstoffenergie. Die Verbundgasflasche aus Kohlefaserverbundwerkstoff kann 70 MPa erreichen, und die Energiedichte pro Wasserstoffspeichereinheit steigt deutlich an, was einen bahnbrechenden Durchbruch bei der Entwicklung der Wasserstoff-Energiespeichertechnologie bedeuten wird. Unterdessen wird die Entwicklung der Wasserstoffenergie den Anwendungsmarkt für Kohlefaserverbundwerkstoffe in der Wasserstoffenergie stark vorantreiben.
Lokale Regierungen in China haben sukzessive Maßnahmen zur Unterstützung der Entwicklung der Wasserstoff-Energieindustrie eingeführt, und Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge sind die wichtigsten Demonstrationsanwendungen nach der Wasserstoff-Energieindustrie. Mit dem Durchbruch der IV-Flaschentechnologie in China wird sie in Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen weit verbreitet sein. Angetrieben durch die Demonstrationsanwendungspolitik von Brennstoffzellenfahrzeugen wird die Zahl der Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge in China schrittweise zunehmen, was zu einem deutlichen Anstieg der Nachfrage nach Kohlefasern führen wird.
Verbundwerkstoffe tragen dazu bei, dass Fahrzeuge mit neuer Energie leichter werden
Mit der Umsetzung nationaler CO2-Emissionsrichtlinien und der Verschärfung der Energiekrise sind Fahrzeuge mit neuer Energie nach und nach zur Hauptkraft auf dem Automobilabsatzmarkt geworden. Aufgrund der Tatsache, dass diese neuen Energiefahrzeuge nicht über Kraftstoffmotoren, sondern nur über Elektromotoren und Batterien verfügen, wird bei der Materialauswahl mehr Wert auf das Leichtgewicht des Fahrzeugs und die Bequemlichkeit der Produktion gelegt. Die Hauptrichtung des Leichtbaus gliedert sich in zwei Richtungen: das Gewicht des Fahrzeugrahmens und das Gewicht des Energiespeichers. Für jede 10-prozentige Verschlechterung der Qualität von Fahrzeugen mit neuer Energie bedeutet eine etwa 5,5-prozentige Steigerung ihrer entsprechenden Reichweite. Der Einsatz von Kohlefasermaterialien wirkt sich positiv auf den Leichtbau von New-Energy-Fahrzeugen aus und kann deren Reichweite effektiv verlängern.
Die Leistungsstruktur von Fahrzeugen mit neuer Energie umfasst hauptsächlich zwei Kategorien: Brennstoffzellen und Energiespeicherbatterien. Unter ihnen sind sowohl der Wasserstoffspeicherbehälter von Wasserstofffahrzeugen als auch der Batteriesatz von Elektrofahrzeugen von hoher Qualität, sodass ihre Leichtbaulösungen hauptsächlich auf diesen beiden Richtungen basieren.
Derzeit verfügen Kohlefaserverbundwerkstoffe über ausgereifte Anwendungslösungen in verschiedenen Automobilteilen und haben bemerkenswerte technologische Innovationen erzielt.
