隨著新能源和雙碳政策的實(shí)施，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)獲得良好發(fā)展，與之對(duì)應(yīng)的氫能產(chǎn)業(yè)也得到了迅速發(fā)展。此外，為了迎接氫燃料電池車的普及，各地都在積極整備加氫站的建設(shè)，所以，必須尋求一個(gè)從煉油廠到加氫站的經(jīng)濟(jì)性好的運(yùn)氫及儲(chǔ)氫方式。

氫氣從制氫到應(yīng)用端需要經(jīng)歷運(yùn)輸環(huán)節(jié)，氫氣運(yùn)輸?shù)姆绞礁鶕?jù)其儲(chǔ)存的方式而有所不同主要分為：氣態(tài)運(yùn)輸、液態(tài)運(yùn)輸、固體運(yùn)輸和有機(jī)液體運(yùn)輸。國(guó)際上氫氣輸運(yùn)方式主要包括長(zhǎng)管拖車氣態(tài)輸運(yùn)、液氫罐車輸運(yùn)和管道輸運(yùn)等。在應(yīng)用端加氫站按制氫地點(diǎn)可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站，而對(duì)于外供氫加氫站，氫氣的運(yùn)輸是重要的一環(huán)，目前主要有高壓氣體運(yùn)輸、液態(tài)氫氣運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?shù)确绞健Ｄ壳埃袌?chǎng)比較成熟的應(yīng)用方式是氣態(tài)運(yùn)輸，即通過卡車、長(zhǎng)管拖車或管道將氣體運(yùn)輸?shù)浇K端。

作為運(yùn)輸純氫氣形態(tài)的運(yùn)輸方式有液化氫和高壓氫氣兩種，大量運(yùn)送氫氣適合液態(tài)氫，少量氫的輸送適合高壓氫氣。

以往，運(yùn)輸高壓氫氣主要使用的是鋼制容器的拖車，為了削減運(yùn)輸成本，需要進(jìn)一步輕量化儲(chǔ)氫容器，提高運(yùn)輸效率。

日本川崎公司通過采用復(fù)合材料儲(chǔ)氫罐，開發(fā)了搭載35MPa儲(chǔ)氫罐的氫氣長(zhǎng)管拖車，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開發(fā)了45MPa儲(chǔ)氫罐長(zhǎng)管拖車。

45MPa儲(chǔ)氫罐長(zhǎng)管拖車的主要規(guī)格如表1所示。

在應(yīng)用端加氫站按制氫地點(diǎn)可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站，而對(duì)于外供氫加氫站，氫氣的運(yùn)輸是重要的一環(huán)，目前主要有高壓氣體運(yùn)輸、液態(tài)氫氣運(yùn)輸和管道運(yùn)輸?shù)确绞健?/p>

對(duì)于外供氫加氫站，其流程如圖2所示。

（1）制氫設(shè)備生產(chǎn)的氫氣，通過壓縮機(jī)加壓至45MPa，填充至復(fù)合材料儲(chǔ)氫罐。

（2）長(zhǎng)管拖車將儲(chǔ)氫罐運(yùn)送至加氫站，卸下儲(chǔ)氫罐作為加氫站儲(chǔ)氫罐使用。

（3）氫氣用完后再更換運(yùn)回制氫工廠填充，循環(huán)使用。

圖2 外供氫加氫站運(yùn)行流程

芳綸做為一種高性能纖維材料，因其高強(qiáng)度、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異的特性，在新能源汽車中大量蘊(yùn)含著芳綸的身影。那么，在高壓氫氣長(zhǎng)管拖車中，芳綸纖維復(fù)合材料可以有哪些應(yīng)用呢？

1.芳綸復(fù)合材料可應(yīng)用于輪胎

高性能芳綸纖維的高強(qiáng)度、密度低、獨(dú)特的耐熱性、韌性好能夠生產(chǎn)出重量更輕、強(qiáng)度更高且更具持續(xù)性的產(chǎn)品：更耐久、更節(jié)能、更少污染，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，更耐高溫的輪胎；適應(yīng)高速行駛的輪胎；新款車輛設(shè)計(jì)所需的關(guān)鍵性的形狀均一的輪胎。優(yōu)勢(shì)如下：

（1）高強(qiáng)度，重量輕；

（2）高速性能改善；

（3）低滾動(dòng)阻力：更省油，更少排放；

（4）優(yōu)秀的輪胎尺寸均一性；

（5）能輕易整合到生產(chǎn)流程中。 

研發(fā)人員不斷對(duì)比測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在同樣情況下，使用了凱夫拉芳綸纖維（圖3）的超耐混紡復(fù)合纖維的防護(hù)能力至少可增加一倍，并且有很好的柔韌性，更能提高輪胎耐用性（圖4）。

圖4 應(yīng)力應(yīng)變分析圖

2.芳綸復(fù)合材料可應(yīng)用于摩擦材料

對(duì)于摩擦材料的應(yīng)用，制動(dòng)器的規(guī)格越來越小，標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，而可靠的性能則是根本。為摩擦產(chǎn)品(制動(dòng)盤片、離合器片)選擇合適的原材料成為重中之重。性能卓越的芳綸原材料，憑借其優(yōu)異的強(qiáng)度和耐久性，可以顯著減少摩擦材料在制動(dòng)過程中產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)和不平順性，這樣可以提升駕駛的舒適度和安全性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，同時(shí)，替代了對(duì)人體有害的石棉材料。優(yōu)勢(shì)如下：

（1）剎車片具有更高強(qiáng)度和耐久性；

（2）提升制動(dòng)舒適度；

（3）延長(zhǎng)剎車片的使用壽命；

（4）改善混合料的分散性，生產(chǎn)制程更穩(wěn)定、優(yōu)化。

3.芳綸復(fù)合材料可應(yīng)用于密封材料

密封材料是影響安全和效率的關(guān)鍵因素，卓越品質(zhì)的芳綸材料獨(dú)特的纖維結(jié)構(gòu)使該產(chǎn)品能與其他原材料實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)合。優(yōu)勢(shì)如下：

（1）卓越的耐溫性和耐久性；

（2）提高生產(chǎn)效率；

（3）降低生產(chǎn)耗能及排放；

（4）應(yīng)用更安全，可持續(xù)性更高；

（5） 改善混合料的分散性，生產(chǎn)制程更穩(wěn)定、優(yōu)化。

4.芳綸復(fù)合材料可應(yīng)用于電機(jī)

芳綸具有耐高溫、高強(qiáng)、電氣絕緣等優(yōu)異特性，可在電機(jī)中用于做系帶和引線防護(hù)，電機(jī)的槽蓋、相、槽、轉(zhuǎn)向等部位起到高溫絕緣作用。