简直所有的人对燃料电池轿车的收买本钱都是盯住燃料电池的，包含“以奖代补”的八大件，也是环绕燃料电池体系和中心零部件，车载供氢体系占燃料电池轿车的14%，以现在的本钱，假如将35MPaIII型瓶过渡到70MPaIV型瓶，则车载储氢体系的本钱还会成倍添加。但车载储氢体系没有补助，怎么经过商场化的途径下降储氢瓶本钱成为工业链上一个非常重要的课题。

  本钱一直都是氢能运用推行需求打破的门槛，从交通范畴来看，燃料电池本钱下降的途径现已非常明晰，空压机、循环泵等配套零部件规划经济效应也现已闪现，演示期的补助便是协助相关企业从研制阶段过渡到工业化开展阶段，燃料电池本钱从4000元/kW降到1000元/kW能够预期。

  现在国内演示车辆根本上都仍是选用的35MPa的III型瓶，瓶阀和气瓶产品技能都比较照较老练，本钱在可控规划。但国际商场欧美日韩根本上都选用的是70MPa的IV型瓶。假如储氢瓶达不到70MPa，不只与国际上燃料电池企业比较没有竞赛优势，并且与锂电比较续航路程优势也无法表现，现在演示期首要是测验燃料电池的功能，但真实进入工业化，有必要选用70MPa的气瓶。

  事实上，现阶段储氢瓶特别是70MPa的III型瓶和IV型瓶的本钱也非常高，也便是说，燃料电池轿车的本钱除了燃料电池的规划化以外，还需求阅历从现在35MPaIII型瓶到国际商场70MPaIV型瓶的过渡阶段。

  前不久的一次气体配备展会上，一家气瓶企业的职工忧愁：“气瓶本钱无法下降，所以，燃料电池轿车很难推行。”他指着公司展位上的IV型瓶跟我说：“你看，这三个70MPa的IV型瓶，价格到达50多万，本钱太贵了，仅阀门的本钱就去到了20多万，商场怎样接受？”

  一般参与展会的都是出售部分的职工，我也是第一次遇到有职工对自己的产品如此没有决心，或许是由于我是业内人士而不是客户所以向我坦白了公司IV型瓶开发的难度；也或许由于这个职工朴实仅仅出售人员，他在诉苦技能人员没有为公司规划出商场能够接受的产品。

  我本是想打破沙锅问到底的，但从对方的言谈中我看不到进一步沟通的时机，只能带着这个问题回来查阅资料，并持续跟工业链上的技能人员沟通。

  现在国内车载瓶首要选用的是35MPa的III型瓶，碳纤维的功能参数各大厂家均对标日本东丽，运用在高压气瓶范畴为T700、T800以及少数的T720系列，碳纤维丝束一般为24K；运用12K碳纤维时，经过添加碳纤维股数的办法到达相同的工艺要求，本钱就会相应添加。

  III型瓶的20MPa、35MPa气瓶，IV型瓶的20MPa、35MPa、70MPa均运用T700级其他碳纤维。在70MPaIII型瓶，一般运用等级更高的T800、T720等级碳纤维，由于东丽的封闭只能运用韩国晓星的产品。

  东丽封闭了约1年的对华出口，现在进口碳纤维以韩国晓星TH2550为主，其产品功能优越，环绕工艺性好，运用在35MPa、70MPa压力等级较高的环绕气瓶。国外封闭恰恰是国产碳纤维代替的杰出要害，也是近年国产化代替快速添加的重要原因。原以为到2025年进口与国产相等，现在看起来，国内首要碳纤维企业都现已上市或正在预备上市，所以产能扩张很快，估量到2022年国产碳纤维与进口量就能够相等。

  现在国内氢瓶碳纤维供货商首要有中复神鹰、光威复材和中安信能够到达气瓶环绕的要求，不过现在仍然以小丝束为主，并且求过于供，T700价格根本上都在200元/kg以上，假如上到T800价格就要翻十倍。

  不过，国产碳纤维还存在产品稳定性差，毛纱率高，环绕工艺性差的问题，大多运用在20MPa的环绕等级上，35MPa的压力等级也有运用，但在70MPa等级运用较少。且除中复神鹰外，其他品牌的国产碳纤维产值较低，可运用的厂家不多。

  III型瓶和IV型瓶的差异在内胆资料的工艺和功能上。中集安瑞科的工程师于海泉说：“从产品结构来看，相同压力的III型瓶和IV型瓶资料本钱不同不大，首要本钱差异在工艺上，由于IV型瓶塑料内胆不需求热处理，且成型愈加简略，所以比铝制内胆的本钱更低。问题是，国内IV型瓶需求处理资料耐疲惫性和温度适应性的难点和痛点。处理这些问题就需求摊销本钱，所以现在价格比较高。”

  70MPa与35PMa的本钱差异在阀门上，于海泉说，虽然三个70MPaIV型瓶的阀门本钱达不到20万，但现在也有差不多10万左右，这也是非常高的本钱，由于70MPa的储氢瓶要求阀门接受的压力更大，集成度更高，所以现在的阀门本钱包含了研制费用，研制阶段没有规划，因而阀门的本钱很高，未来规划化出产本钱有很大的下降空间。

  于海泉说，现在国内IV型瓶开发之所以难是由于一些企业急于求成，总期望产品的储氢密度能够到达极致，逾越世界先进水平，但研制是需求有堆集的，储氢密度的前进、塑料内胆对高温、低温的适应性都是研讨IV型瓶需求处理的痛点，这也成为研制阶段的本钱。

  由于气瓶没有补助，所以，商场就需求承当这一部分研制费用，从现已比较老练的产品来看，即便现在还没有规划，老练产品的价格也不算太贵，国富氢能招股说明书显现，公司2019年-2021年气瓶均匀价格分别为8.84万元/套，12.43万元/套、13.78万元/套，仅仅，由于近几年销量没有打破，同一规范的产品价格也没有下降。

  假如选用70MPaIV型瓶，短期内由于研制费用本钱上升，但长时间来看，IV型瓶本钱低于III型瓶。

  我查阅了几份研讨陈述，钱鑫在《碳纤维高压储氢气瓶系列专题论说：III型、IV型气瓶本钱比照》和《碳纤维高压储氢瓶的结构及本钱剖析》中引证美国动力部DOE（Department of Energe）的研讨成果展现了35MPa、70MPa碳纤维原料IV型瓶的出产本钱：

  数据来历：钱鑫《碳纤维高压储氢气瓶系列专题论说：III型、IV型气瓶本钱比照》

  碳纤维不同模量级丝束本钱相差巨大，其间用于航空范畴的碳纤维资料价格远高于民用商场。而储氢瓶是一个要求高功能、低本钱的运用端，实际上对碳纤维提出了更高的要求，只要大丝束碳纤维才干到达这一方针，现在，能够满意这一要求的供货商很少，以美国Zoltek（被东丽收买）和德国SGL为主。

  以日本东丽公司的规范模量级，其间24KT700S碳纤维，价格最低，依照DOE供给数据价格为20美元/kg；高强中模18KT800S碳纤维价格为58美元/kg；12KT1000G的碳纤维价格高达170美元/kg。

  不过广州赛奥碳纤维技能股份有限公司总经理林刚说：“你们把气瓶做好就行，碳纤维本钱不必忧虑。”林刚说，碳纤维仍然是一个技能主导型的工业，本钱的下降也需求技能上的打破，大丝束、高功能、低本钱才是气瓶用碳纤维开展的方向。本年年初130元/kg，现在110元/kg，到本年年底或下一年差不多就能够做到100元/kg，间隔美国对气瓶本钱12美元方针不远。“

  林刚估量到12美元（合人民币84元)，碳纤维资料企业仍然有40-50%的毛利，这首要是48K以上大丝束碳纤维技能的打破和规划经济带来的成果。

  碳纤维资料具有高强度、低质量密度的特征，是人类资料运用的一次革新，但长时间以来，碳纤维就像是一个贵族，只能用于”奢华“范畴，如军工范畴和高端体育休闲用品。近年来跟着大丝束技能的打破和新动力范畴的规划化运用，碳纤维归纳本钱呈下降趋势。

  这是一个开展极端绵长的职业，国际商场从创造碳纤维到工业化阅历了上百年，我国上世纪60、70年代就开端了碳纤维的研讨，但半途由于改革开放而中止，直到2003年后才进入新的开展阶段，并且相关企业都有非常深沉的沉积，经过技能堆集和工艺上的前进推进职业的前进。

  碳纤维中心原资料是丙烯腈，吉林碳谷招股说明书显现，国内丙烯腈供货商首要有中石化、中石油、江苏斯尔邦石化有限公司等。从2019年-2021年价格走势来看，丙烯腈价格与石油价格动摇有很强的关联性。

  前几年国内丙烯腈商场处于求过于供，2019年新建产能逐渐开释 ，截止2021年7月，国内丙烯腈产能合计258.9万吨/年，在建项目190万吨。

  比较小丝束，大丝束碳纤维最大的优势，便是在相同的出产条件下可大起伏前进碳纤维的单线产能，完成出产的低本钱化。并且在复合资料制备进程中的铺层功率也更高，出产本钱却能下降约30%以上。民用聚丙烯腈原丝是制备大丝束碳纤维的原丝，一般原丝价格约为制备碳纤维本钱的 50~60%左右，因而，大丝束碳纤维的价格能够操控到小丝束碳纤维的50%-60%左右。

  大丝束在原丝、聚合、预氧化、碳化等多个体系环节，比小丝束碳纤维的制备技能都更难。比方，出产1k、3k的小丝束碳纤维的一个喷丝板上会有1000个、3000个孔，但出产50K大丝束碳纤维的一个喷丝板上会有50000个孔，工艺上的挑战性大大添加。

  所以，大丝束具有高功能低本钱的特色，是碳纤维范畴“皇冠上的明珠”。据相关数据（2019年）显现，在小丝束碳纤维商场上，日本企业所占有的商场份额占到全球产能的49%；在大丝束碳纤维商场，美国Zoltek占有绝对优势，全球商场份额高达58%；其次是德国SGL，占比31%；日本三菱排在第三，占比9%；这三家企业占有了全球大丝束碳纤维商场份额的98%，其他企业仅占剩下的2%。

  如从工艺上，吉林碳谷湿法纺丝技能的纺速现已逐年从纺速55m/min升到100m/min，是一个逐年前进的进程。

  上海石化自2016年5月开端研制48K大丝束原丝实验，2018年4月官方称打破了48K大丝束碳纤维，于2021年1月4日举行开工典礼建造2.4万吨大丝束原丝、1.2万吨48K大丝束碳纤维项目。

  上海石化工程师黄翔宇说：“从12K小丝束到48K大丝束，并不是把喷丝口数量从1.2万个扩大到4.8万个这么简略，中心要走过一条非常困难的攻关之路，这需求深沉的科研理论作辅导，丰厚的实践经验作支撑，才干处理许多要害的技能难点，从量变到突变的腾跃。”

  即便这样，林刚以为，上海石化的工业化也还需求三年左右才干够满意商场的需求。民用商场有很大的开展空间，压力容器是非常重要的添加点，但林刚说，未来碳纤维必定要走大丝束、高功能和低本钱的道路，并且他以为碳纤维职业会呈现分解，由于一些企业不在正确的路上。

  现在，新增产能首要来自我国，其间上海石化定位大丝束，1.2万吨大丝束项目正在抓住建造，估量在本年完成6,000吨产能输出。

  为什么值得投入呢？由于储氢瓶是一个巨大的商场。以中调集思康的产能规划为例，公司一期产能规划10万只瓶子对碳纤维的需求便是4000吨，这相当于国内一家中等规划企业一年的产值。

  2021年我国商场车载储氢瓶出货量为30284支，同比添加122.43%，假如依照每个瓶子40kg核算，对碳纤维的需求是1211.36吨，假如到达2025年5万辆车，每个车8个瓶，那么便是16000吨；2030年到达100万辆车，假如40%商用车，60%乘用车，咱们能够用40*8*40+60*2*25来模拟核算，则我国商场未来几年车载瓶对碳纤维的累计需求到达15.8万吨，而到2021年，全球碳纤维的需求也只要11.8万吨。

  而咱们还只算了国内商场的车载瓶，为了前进氢气运输量，现在长管拖车现已开端用到碳纤维环绕瓶，而一辆碳纤维的长管拖车要用到一吨以上的碳纤维，假如依照一辆长管拖车服务50辆燃料电池轿车核算（现在差不多30辆），则2025年就需求1000辆管制车，假如50%选用碳纤维，未来三年长管拖车带来的需求便是500吨，而到2030年管制车需求的碳纤维需求估量在6000吨以上。

  林刚猜测2025年压力容器对碳纤维的需求22810吨，假如到2030年添加10倍，则碳纤维的需求量便是22.81万吨。

  明显，碳纤维资料和阀门的高功能、低本钱是推进储氢瓶规划化的条件，反过来，只要规划化和碳纤维资料的“平民化”才干让碳纤维资料和阀门有更大的开展空间。从2014年-2021年，由于满意商场需求的碳纤维总体上处于求过于供，商场价格一直都很高，碳纤维的价格只要经过技能上打破前进大丝束碳纤维的份额，才或许下降本钱进入更大的民用商场。

  表4 2014年以来全球碳纤维价格与压力容器用碳纤维价格，数据来历：依据广州赛奥碳纤维技能股份有限公司《全球碳纤维复合资料商场陈述》收拾。

  据国富氢能招股说明书，车载储氢体系占有燃料电池轿车本钱的 14%，曩昔三年国富氢能车载储氢体系均匀单价为8.84万元、12.43万元、13.38万元；碳纤维收买价为130.06元/kg、130.87元/kg、166.03元/kg，这根本上代表了35MPaIII型瓶车载储氢体系和碳纤维的商场价格；阀门（应该含加氢站用阀门）均匀收买价格1422.96元、1302.96元、1600.44元。

  从35MPaIII型瓶到70MPaIII型瓶或IV型瓶，碳纤维资料和瓶阀都有一个过渡期，以现在70MPa碳纤维价格130元/kg-200元/kg，未来大丝束规划化后84元/kg；现在35MPa瓶阀国外价格3000-4000元/个，国内1800元/个；70MPa暂时没有国产阀，国外供货商价格本来最高到达10万/个，现在也有4-5万/个，最低约22000元/个，国内企业未势动力、瀚氢动力、旗磐科技、神通新动力等都在活跃研制70MPa瓶口阀，估量国产阀获得上车资历后本钱能够降至1万元/个左右，规划化后能够下降至5000元/个。

  假定从35MPa过渡到70MPa车载供氢体系碳纤维和瓶口阀以外的本钱不变，研制期选用进口瓶阀，商用车供氢体系本钱到达37万左右，假如大丝束碳纤维和瓶口阀国产化，规划化出产则商用车的供氢体系根本能够到达现阶段35MPa的本钱，假如选用IV型瓶，则本钱还能够下降大约10%。

  也便是说，虽然从35MPa过渡到70MPa会添加研制费用，但从现在国内碳纤维和阀门企业的布局来看，过渡到70MPaIV型瓶能够完成配套的经济性。除上海石化，吉林碳谷、吉林化工、光威复材、中复神鹰等企业都在开发48K大丝束原丝或碳纤维资料。

  与燃料电池中心零部件相同，国内商场的大丝束碳纤维和70MPa阀门的研制和规划化供给的进展与燃料电池轿车开展方针根本共同。(工业观察者)