汽車天然氣儲(chǔ)罐采用帝斯曼高性能熱塑性復(fù)合材料

荷蘭皇家帝斯曼集團(tuán)表示，通過結(jié)合兩種最具創(chuàng)新性的熱塑性技術(shù)而成功制造的高性能壓力容器，非常適合用作壓縮天然氣（CNG）或氫燃料汽車的輕型儲(chǔ)氣罐。采用兼具內(nèi)層襯膽和外層復(fù)合纖維加固的解決方案，帝斯曼能夠?qū)?chǔ)氣罐的質(zhì)量大幅減少70%。

氫氣和天然氣用于汽車燃料，在經(jīng)濟(jì)性和低碳性方面占有重要地位。天然氣儲(chǔ)量較高的國(guó)家逐漸使用CNG 作為替代燃料。與當(dāng)前使用汽油或柴油相比，CNG 可使二氧化碳排放量減少15%。

傳統(tǒng)的40L鋼罐質(zhì)量約60kg，而采用Akulon燃油阻隔內(nèi)膽的復(fù)合IV 型罐僅重20kg。車輛質(zhì)量減少10kg，每公里里程的二氧化碳排放量大約減少1g。

IV 型壓力容器采用塑料基材和纖維纏繞加固。不同于含有金屬成分的I、II和III類容器，在10月中旬于德國(guó)舉辦的Fakuma展上，帝斯曼展出了一款配備利用Akulon 燃油阻隔（一種具有極高碳?xì)浠衔镒韪粜缘木埘０坊こ趟芰希┐邓苄蛢?nèi)膽的儲(chǔ)氣罐。該罐可以用熱固性或熱塑性樹脂為基材的復(fù)合纖維進(jìn)行包覆，如Eco PaXX?聚酰胺410等制成的膠帶。

CNG 儲(chǔ)罐的內(nèi)膽材質(zhì)

Akulon 燃油阻隔采用一種 含有特殊添加劑的配方，可進(jìn)一步提高PA 6的阻氣性，并且使其在低溫下（低至－60°C）也具有極高的耐沖擊性。HDPE內(nèi)膽的滲透性過高，導(dǎo)致無法在車輛內(nèi)安裝含有此類內(nèi)膽的復(fù)合IV 型儲(chǔ)罐。但是，相對(duì)于HDPE材料，Akulon 燃油阻隔內(nèi)膽材料可以讓排放因子至少降低150，從而能夠在汽車內(nèi)成功使用IV 型儲(chǔ)罐。

Akulon 燃油阻隔的產(chǎn)品組合增加了一個(gè)新品級(jí)，適合公共汽車和卡車等重型車輛用的大壓力容器內(nèi)膽的吹塑成型。一般聚合物的熔體強(qiáng)度較低，通常很難采用PA 6進(jìn)行大型吹塑成型，但該品級(jí)為長(zhǎng)度超過2m 的儲(chǔ)罐具有穩(wěn)定型坯的熔體強(qiáng)度，確保高精度的壁厚控制。

CNG 罐的復(fù)合纖維材質(zhì)

在當(dāng)前IV 型壓力容器中，復(fù)合纖維加固包含采用環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯等熱固性聚合物制成的玻璃或碳纖維。帝斯曼采用熱塑性材料，如Eco PaXX 聚酰胺410或Akulon的另一個(gè)品級(jí)，開發(fā)出用于容器包覆的復(fù)合纖維，從而成功實(shí)現(xiàn)了下一代V 型壓力容器的聯(lián)合研發(fā)。

V 型壓力容器的質(zhì)量比鋼罐減少了約70%，比IV 型壓力容器更輕，而材質(zhì)比鋼更耐用，具有更好的耐蝕性，并且可回收利用。Eco PaXX 另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，其聚合物全部采用可再生資源制成，因此，整個(gè)生命周期內(nèi)的碳排放總量為零。

Covess董事Tony Vanswijgenhoven 是研究熱塑性復(fù)合材料容器的專家，目前正在與帝斯曼展開密切合作。他表示：“在Covess制造V 型壓力容器的研發(fā)過程中，可以采用玻璃、碳或混合纖維實(shí)現(xiàn)重量、性能與經(jīng)濟(jì)性的完美平衡。無論你選擇哪種纖維，最后容器都會(huì)比現(xiàn)有類似的IV 型儲(chǔ)罐更輕盈?！?/p>