2、碳纤维复合材料在汽车领域应用现状：随着绿色节能要求的提高，汽车轻量化水平不断提高。根据欧洲铝协数据，当汽车质量降低10%时，能源使用效率将提高6%~8%，百公里排放污染物降低10%。而对于新能源汽车，100kg的质量减小相应可以增加其续航能力约6%~11%；轻质高强的碳纤维复合材料在汽车上有着丰富的应用，表2为部分车型应用碳纤维复合材料的情况，图2为中泰证券研究所2020年对全球汽车碳纤维市场规模及预测统计，预计到2025年全球车用碳纤维市场规模可达2.01万t。
3、碳纤维复合材料在氢能储存领域的应用：碳纤维复合材料以其强度高、耐腐蚀、耐疲劳、阻燃性好及结构尺寸稳定性好的特点成为新能源汽车氢气储存、轻质动力电池包壳体的理想替代材料。
1）高压储氢瓶的应用场景：用高压储气瓶来实现氢气的储存和释放是目前国内外厂商广泛应用的储氢方式。
（1）根据材质的不同，高压储氢瓶分为I型、II型、III型及IV型瓶，其材质分别为纯钢制、钢制内胆纤维缠绕、金属内胆纤维缠绕及塑料内胆纤维缠绕瓶，如图3所示。
*表3为不同类型储氢瓶的性能对比。
（2）高压储氢一般可以分为固定式高压储氢、车载轻质高压储氢和运输用高压储氢。固定式高压储氢瓶一般指钢制氢瓶和钢制压力容器，主要应用于加氢站，成本较低，发展成熟。
（3）车载轻质高压储氢瓶的主流技术是以铝合金/塑料作为内胆，碳纤维作为外层包覆，兼顾提升氢瓶的结构强度和减轻整体质量，目前国外氢燃料电池汽车已经广泛使用70 MPa碳纤维缠绕IV 型瓶，国内大多为35 MPa 碳纤维缠绕III 型瓶，而70 MPa碳纤维缠绕III型瓶应用较少。
2） 碳纤维复合材料在车载高压储氢气瓶的应用
（1）Ⅲ型和Ⅳ型瓶是车载储高压氢气瓶的主流气瓶，主要由内胆和纤维缠绕层组成。图4为碳纤维复合材料IV型高压储氢瓶剖视图。
（2）以螺旋和环箍的方式缠绕在内胆外围的纤维复合材料主要起到增加内胆结构强度的作用。
（3）目前用于车载高压储氢气瓶常见的纤维有碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶和聚对苯撑苯并二噁唑纤维等多种纤维，其中碳纤维以其出色的性能逐渐成为主流纤维原料。
3）目前在车高压储氢气瓶领域，国内较国外发展仍有一定差距。美国、加拿大、日本等国家已经实现了70MPa储氢瓶量产并开始使用Ⅳ型储氢瓶。美国通用汽车公司主要通过增强碳纤维缠绕层结构，加拿大Dynetek公司主要通过改进缠绕层和过渡层，加强了碳纤维与树脂基体复合的强度。但由于塑料与金属密封等问题，中国法规目前尚未允许其推广使用。国内浙江大学、同济大学已成功研制了70MPa储氢气瓶，博肯节能旗下兰天达突破了70MPa车用储氢系统。此外，沈阳斯达林公司、北京科泰克和北京天海也陆续研制并进行70MPa储氢气瓶的试验；目前由于国内70MPa碳纤维缠绕IV型瓶的制备技术不成熟、规模化生产难度大，导致制备成本相对较高，极大抑制了IV型瓶的需求和发展。根据美国汽车研究理事会研究发现，高压储氢瓶生产规模越大，成本也就越低，当生产规模由1万套提高到50万套时，成本会下降五分之一。因此，随着制备技术的发展及生产规模的扩大，高级别碳纤维缠绕车载高压储氢气瓶在未来必然会大放光彩。
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