使用Hexagon Purus的350-bar COPV（最左）和航空航天氢罐（右下）的37公斤HGV2/EC79总线系统，以及Infinite Composites的一些罐示例（右上）。来源|Hexagon Purus和Infinite复合材料

全球氢气(H₂)压力容器市场在过去十年中出现了显着增长。老牌Hexagon Composites将其H₂业务分拆为Hexagon Purus，该公司在过去18个月内在三大洲开设了三个新的复合材料压力容器制造工厂，为增长提供了巨大的产能。与此同时，汽车供应商Forvia和OPmobility也宣布了多家新工厂，产能分别达到14万和21万艘船舶/年。该市场是由H₂基础设施投资的增加和H₂的采用推动的内燃机（如康明斯B6.7H和HELM系列）和燃料电池电动汽车(FCEV)。甚至3型（铝线）容器生产商也报告称，4型碳纤维/环氧树脂包裹储罐的主导地位日益增强，而Hexagon Purus报告称，与2023年相比，其2024年第一季度收入增长了67%，第二季度增长了0%。这一增长包括H₂基础设施（配送、移动加油、固定存储）以及移动性，包括巴士（New Flyer、Gillig）和重型卡车（丰田）的新合同）。与此同时，Infinite Composites等供应商继续推动5型无衬里全复合材料储罐的增长。

碳纤维2024氢小组发言人（从左到右）：

Jim Harris, Judy Johnson and Matt Villarreal

CW在Carbon Fiber 2024（11月8日至10日，南卡罗来纳州查尔斯顿）举行了关于H₂压力容器的小组讨论，其中包括小组三位行业专家之间的问答：Infinite Composites创始人兼首席执行官Matt Villarreal，Hexagon Purus北美副总裁Jim Harris和主要压力容器纤维供应商Hyosung USA Inc.的碳纤维业务开发经理Judy Johnson。在此，CW分享了该讨论的要点。

观众：H₂就其供应和存储而言，在移动领域已经变得非常突出。我们能否讨论一下目前有哪些技术，是否有任何新的应用程序正在出现以及总体前景如何？

Jim Harris，Hexagon Purus：首先，为了实现H₂移动市场的可扩展性，需要安装H₂集线器来产生H₂。H₂全球供应主要用于除H₂移动应用之外的众多市场。为了提高H₂的移动市场采用率，美国在美国境内总共推出了7个H₂中心。但是，H₂中心的建成、电解槽准备好生产H₂并投入使用还需要一些时间。H₂供应以支持移动市场。

Matt Villarreal，Infinite Composites：从长远来看，如果我们希望将H₂作为主要能源，我希望看到更多分布式的H₂。这个想法可能有点遥远，但我们看到其他可再生能源正在激增——例如在房屋上安装太阳能电池板和增加风能——而H₂需要迎头赶上。我希望看到许多不同实体之间的分布式版本，而不是合并的大型H₂工厂。我认为这将建立一个更加强大和灵活的供应系统，并且会在一定程度上降低继续生产新发电厂的租金成本。我们基本上需要更多的容量。这是关键因素。

H₂和基于H₂的燃料在各种移动领域中得到广泛应用

观众：您是否认为公共汽车、航空、卡车或军事等运输应用会融合到一种压力容器技术上？

Villareal：我认为正在开发多种技术。挑战之一是许多人喜欢选择内燃机(ICE)，而不是燃料电池。通过开发这些H₂ ICE发动机的公司，他们将能够吸引更多的人使用H₂。燃料电池技术已经以各种形式出现，但我确实认为这个终端市场是一个多方面的方法，某些技术适用于某些应用，我认为我们应该优化这些东西，使它们尽可能实用。

Judy Johnson, Hyosung USA Inc.：我认为这将是一个广泛的能源转换类型，无论是燃料电池还是内燃机，都取决于特定[交通]的需求。

Harris：我完全同意。我认为这取决于OEM和他们的选择。

观众：在消耗方面，一辆典型的公共汽车每小时或每英里会使用多少公斤的H₂？

Harris：大多数公交车通常至少运行35公斤的H₂存储，具体取决于公交车的大小。当然，这取决于他们运行的路线。通常，这些公交车每天加油一次，具体取决于路线，大多数公交车路线消耗的重量约为35公斤的一半。

观众：您是否认为压力容器行业推动了特定类型碳纤维的发展，就像我们在航空航天领域历史上看到的那样，以及成本？

Johnson：根据美国能源部去年的数据，市场价格为26-30美元/公斤。这取决于人们购买的数量和交货终端。我认为压力容器市场足够重要，足以推动碳纤维供应商为其定制产品。这是一个重要的市场。根据我们[Hyosung]的销售情况，我们并没有像其他一些行业那样感到被压缩到没有利润的地步。

Harris：从Hexagon的角度来看，我们与多家碳纤维供应商合作……并正在推动碳纤维供应商寻找在不增加成本的情况下增加强度的方法。随着H₂的增长，采用的最大挑战是降低碳纤维的成本。

观众：如果H₂车辆确实发生了一些灾难性事件，您认为这会完全扼杀这个市场吗？

Johnson：上世纪70年代曾发生过一起案件，福特因一辆汽油车爆炸而被起诉，要求赔偿巨额赔偿。它消灭了那个特定的车型[Ford Pinto]，但到处仍然有汽油车。每次我们驾驶汽车时，车内都会储存能量，无论是电力、天然气还是H₂。因此，[对于H₂的类似情况]，它可能会推迟特定的技术、特定类型，但人们依靠车辆来出行。我不认为这对我们来说是一场技术扼杀事件。

Villareal：我也认为测试标准相当严格。例如，在其中一些测试中，您使用H₂将坦克加压至10,000psi，用穿甲弹射击它并确保它不会在路上发生灾难性破裂。即使Infinite Composites一支军队在 5,000-10,000 psi压力容器上进行了火箭推进式手榴弹测试，它们确实穿透了压力容器，将气体排出，但仍然没有发生灾难性的破裂。但正如朱迪所说，任何具有高能量的东西都会是危险的。如果没有火箭在你身下提供一百万磅的推力，你就无法进入太空。但我不认为H₂的危险一定更深远与汽油或其他类型的燃料相比，法规和测试标准有助于缓解这种情况。