聚酰胺在丰田燃料电池汽车的IV储氢气瓶中大放异彩
摘要
丰田Mirai燃料电池汽车采用了一种新型气瓶制造工艺，其内衬由聚酰胺(PA) 6材料Ubenylon 1218IU制成，具有卓越的防氢渗透性能和机械性能。该气瓶通过吹塑成型制造，与注塑成型相比具有更高的生产率和精度。日本计划在未来几十年内增加燃料电池汽车和加氢站的数量，而韩国也设定了类似的目标。碳纤维增强塑料复合材料在现代燃料电池汽车设计中发挥着重要作用，如现代Intrado概念车中的硬壳式底盘和复合储罐。
正文
当谈到IV储氢气瓶时，HDPE 已经找到了它的对手。丰田为其 Mirai 燃料电池汽车 (FCV) 制造气瓶的工艺包括吹塑内衬，然后用碳纤维包裹，然后用在 150°C 下固化的环氧树脂浸渍纤维。再加上气瓶在 -70°C 低温下保持完整性的要求，Ubenylon 1218IU（宇部工业公司的一种聚酰胺 (PA) 6 材料）被选为首选材料。
据报道，PA 6 树脂具有卓越的防氢渗透性能（比 HDPE 高一个数量级）和优异的机械性能，在承受充注和排放氢气时罐体温度突然变化的耐久性以及极冷条件下的抗冲击性方面具有出色的机械性能。“由于其卓越的生产率，吹塑成型比注塑成型更受欢迎，”位于日本宇部市的宇部聚合物开发中心注射和复合技术组（聚酰胺）经理 Masayoshi Baba 说道。 “注塑罐所需的焊接步骤变得无关紧要。”
据报道，在吹塑过程中还可以高精度控制壁厚。巴巴在最近于上海举行的国际橡塑展上接受了PlasticsToday的采访。丰田燃料电池汽车的原型油箱由钢制成，而本田的Clarity FCV 燃料箱则使用铝制材料。丰田 Mirai 使用两个气瓶。宇部计划建立1218IU的全球供应框架，用作高压氢气罐的内衬材料。
日本的战略路线图目标是到 2020 年在道路上拥有约 40,000 辆燃料电池汽车，到 2025 年达到约 200,000 辆，到 2030 年达到约 800,000 辆。这些燃料电池汽车将由到 2020 年约 160 个加氢站、到 2025 年约 320 个加氢站的加氢站网络提供服务。与此同时，韩国的目标是到 2030 年实现 700,000 辆 FVC。
现代 Intrado 概念车在乐天化学 Chinaplas 展台上占据了显着位置。燃料电池汽车的硬壳式底盘广泛使用了这家韩国公司提供的碳纤维增强塑料复合材料。同时，位于车辆后部的复合储罐可储存超过 100 升、加压至 700 巴的氢气。
