現在、最も一般的な水素貯蔵技術には、高圧ガス貯蔵、極低温液体貯蔵、固体貯蔵が含まれます。これらの中で、高圧のガス状貯蔵は、低コスト、急速な水素燃料、低エネルギー消費、および単純な構造により、最も成熟した技術として浮上しており、好ましい水素貯蔵技術となっています。
4種類の水素貯蔵タンク：
内部ライナーのない新興タイプVフルコンポジットタンクとは別に、4種類の水素貯蔵タンクが市場に参入しました。
1.タイプIオールメタルタンク：これらのタンクは、17.5〜20 MPaの範囲の作業圧力でより大きな容量を提供し、コストが低くなります。それらは、CNG（圧縮天然ガス）トラックとバスに限られた量で使用されます。
2.タイプIIメタル裏地の複合タンク：これらのタンクは、金属ライナー（通常は鋼）とフープ方向に巻かれた複合材料を組み合わせます。それらは、26〜30 MPaの間の作業圧力で比較的大きな能力を提供し、中程度のコストを伴います。それらは、CNG車両アプリケーションに広く使用されています。
3.Type IIIオールコンポジットタンク：これらのタンクは、30〜70 MPaの作業圧力の容量が少なく、金属ライナー（スチール/アルミニウム）とより高いコストを備えています。彼らは、軽量の水素燃料電池車にアプリケーションを見つけます。
4.タイプIVプラスチック製の複合タンク：これらのタンクは、ポリアミド（PA6）、高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリエステルプラスチック（PET）などの材料で作られたライナーで、30〜70 MPaの作業圧力の容量が少なくなります。
タイプIV水素貯蔵タンクの利点：
現在、タイプIVタンクはグローバル市場で広く使用されていますが、タイプIIIタンクは依然として商業水素貯蔵市場を支配しています。
水素圧力が30 MPaを超えると、不可逆的な水素抑制が発生し、金属ライナーの腐食につながり、亀裂と骨折をもたらすことがよく知られています。この状況は、水素漏れやその後の爆発につながる可能性があります。
さらに、巻き層のアルミニウム金属と炭素繊維には潜在的な違いがあり、アルミニウムライナーと炭素繊維巻線の間の直接接触が腐食にかかっています。これを防ぐために、研究者はライナーと巻き層の間に排出腐食層を追加しました。ただし、これにより、水素貯蔵タンクの全体的な重量が増加し、物流上の困難とコストが増加します。
安全な水素輸送：優先事項：
タイプIIIタンクと比較して、タイプIV水素貯蔵タンクは、安全性の点で大きな利点を提供します。第一に、IV型タンクは、ポリアミド（PA6）、高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリエステルプラスチック（PET）などの複合材料で構成される非金属ライナーを利用します。ポリアミド（PA6）は、優れた引張強度、耐衝撃性、および高融解温度（最大220℃）を提供します。高密度ポリエチレン（HDPE）は、優れた耐熱性、環境ストレス亀裂抵抗、靭性、および耐衝撃性を示します。これらのプラスチック複合材料の補強により、IVタイプのタンクは水素包含および腐食に対する優れた耐性を示し、その結果、耐用年数が延長され、安全性が向上します。第二に、プラスチック複合材料の軽量性により、タンクの重量が減少し、物流コストが削減されます。
結論：
IV型水素貯蔵タンクにおける複合材料の統合は、安全性と性能を高める上での大幅な進歩を表しています。ポリアミド（PA6）、高密度ポリエチレン（HDPE）、ポリエステルプラスチック（PET）などの非金属ライナーの採用は、水素包含および腐食に対する耐性の改善を提供します。さらに、これらのプラスチック複合材料の軽量特性は、重量の減少と物流コストの削減に寄与します。タイプIVタンクは市場で幅広く使用されており、タイプIIIタンクは支配的なままであるため、水素貯蔵技術の継続的な開発は、クリーンエネルギー源としての水素の可能性を完全に実現するために重要です。
投稿時間：11月17日 - 2023年