適用於氫氣、天然氣用壓力容器之碳纖維,可望促進低成本化

 

刊登日期:2025/2/10
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日本TORAY開發了一項專用於填充氫氣或天然氣之壓力容器的聚丙烯腈(PAN)碳纖維。隨著中國企業等新興企業的存在感日漸顯著,除了一般的強度、彈性模量等既有的物理性質之外,TORAY更考慮了與基體樹脂的相容性等因素,進行產品應用之最佳設計,藉此實現了具有優異成本效益的材料開發,預估包括客戶端製程在內的總成本削減效果將可輕易超過10%。目前已展開商樣推廣,儘早佈局今後可望迎來高成長的壓力容器市場。

新製品為長期以來被視為一般產業用碳纖維業界標準(De facto standard)的「T700」系列。由於「T700」容易被新興碳纖維製造商設定為基準,為了因應此一趨勢,TORAY推出了性能雖不及高強度、高彈性的航空用製品「T800」,但相較於「T700」具有更高性能的「T720」,唯價格提高為其待解決的課題。

TORAY此次開發的最新產品則是做為壓力容器具備充分性能且追求成本效益的製品。一般而言,此用途需要具有抗拉強度,但對於容器襯墊(Liner)由金屬製成的Type 3則還需要具有可抑制在長時間(例如15年)內發生變形的剛性。考量各項需求條件,TORAY提出與基質樹脂相容性達到最佳化的製品,並且也非常適合Type 4型的樹脂襯墊。

雖然單位重量的價格高於中國製品的狀況難以避免,但透過纏繞成型(Filament Winding)減少了纏繞在容器內襯上的碳纖維量,藉此將可降低價格並減少纏繞製程時間,以及輕量化為物流等領域帶來的成本削減效果。推估成本降低效果可達20~30%。

雖然氫能汽車的普及應用進展緩慢,但從中長期來看,此領域仍然是一個成長市場,而天然氣市場則可望持續高度成長。今後TORAY希望憑藉開發產品在壓力容器產業中佔有主導地位,並持續推出適合各種用途的最佳製品,包括未來將投入市場的無襯墊Type 5,期進一步鞏固碳纖維製造商的龍頭地位。


資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/582294
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