Ще подобри ли термопластичните въглеродни влакна производството и обработката на бутилки за съхранение на водород в бъдеще?

Резултатите показаха, че деформацията на бутилката от S-стъклени влакна Тип IV е 10.873 mm, деформацията на бутилката от въглеродни влакна тип IV от клас T700- е 1{{1{{12 }}}}.176 mm, а деформацията на бутилката Kevlar Type IV е 1.0845 mm. Еластичните деформации за трите материала бяха съответно 0,26812, 0,25658 и 0,073177. В допълнение, максималното основно напрежение за бутилката от тип IV от S-стъклени влакна е 1105,9 MPa, напрежението за бутилката от въглеродни влакна от тип IV е 1168,2 MPa, а напрежението за бутилката от кевлар тип IV е 1389,4 MPa. Проучването посочи, че в рамките на приемливите граници на напрежение и напрежение, арамидните влакна са подходящи материали за съдове под налягане с водород.

В обобщение, при прилагането на бутилки за съхранение на водород от композитни материали, композитите от въглеродни влакна предлагат по-висока твърдост, докато композитите от арамидни влакна осигуряват по-добра издръжливост. Разбира се, тези два вида композити не се изключват взаимно; по-скоро, чрез разумен дизайн и комбинация, техните съответни предимства могат да бъдат използвани. Този подход може да балансира твърдостта и издръжливостта в приложенията на бутилки за съхранение на водород от въглеродни влакна, като гарантира механични характеристики, като същевременно повишава безопасността.

Могат ли бутилките за съхранение на водород от въглеродни влакна да обърнат спада в стойността на „черното злато“?

Въглеродните влакна са известни като „черно злато“, което отразява високата им стойност и съответно пазарните цени остават високи. Статистиката от последните две години обаче показва, че "черното злато" се обезценява. Тези в свързаните индустрии или специалистите по въглеродни влакна трябва да разберат причините зад тази тенденция. Има скок в производствения капацитет на въглеродни влакна от нисък клас, докато търсенето от индустриите надолу по веригата достигна насищане. Последицата от свръхпредлагането е бързият спад на пазарните цени на въглеродните влакна. Разбира се, увеличението на производствения капацитет за среден до висок клас въглеродни влакна и композити не е значително и пазарните цени не са се променили много.

Данните показват, че през 2022 г. размерът на световния пазар на въглеродни влакна е достигнал $4,386 милиарда, което е увеличение от 29.0% на годишна база. Глобалното търсене на въглеродни влакна беше 135,000 тона, нараствайки с 14,4% в сравнение със 118,000 тона през 2021 г. Воден от политиката за „двоен въглерод“, пазарът на съдове под налягане претърпя бърз растеж, с глобално търсене на съдове под налягане, достигащо 14 800 тона през 2022 г., което е увеличение от 34,5% спрямо предходната година, което представлява 11,0% от сегментирания пазар. Очаква се до 2030 г. световното търсене на съдове под налягане да надхвърли 80 000 тона, което показва силна тенденция на растеж.

През 2022 г. Китай използва приблизително 6,000 тона въглеродни влакна за газови бутилки, като почти половината от тях са използвани за бутилки за съхранение на водород. В бъдеще точката на растеж за въглеродни влакна в съдове под налягане вероятно ще се появи от пазара на бутилки за съхранение на водород. Със силния натиск на правителството за разработване на водородни горивни клетки и превозни средства, има огромен потенциал в сектора на бутилките за съхранение на водород, което води до ускорено търсене на въглеродни влакна в тази област. Данните показват, че до края на 2022 г. броят на превозните средства с водородни горивни клетки в Китай е бил приблизително 12 300, с цел достигане на 50 000 до 2025 г., което води до годишен комбиниран темп на растеж от близо 60%. Ако търсенето на въглеродни влакна за бутилки за съхранение на водород се увеличи до 50% до 2025 г., търсенето на въглеродни влакна може да достигне 12 700 тона.

През следващите години потенциалът за бутилки за съхранение на водород от въглеродни влакна е огромен. Целевият капацитет за производство на въглеродни влакна от нисък клас не само смекчава спада в стойността на „черното злато“, но също така насърчава бързото развитие на водородната енергийна индустрия, постигайки истинска печеливша ситуация.

Ще подобри ли термопластичните въглеродни влакна производството и обработката на бутилки за съхранение на водород в бъдеще?

Освобождаването на капацитет за производство на въглеродни влакна от нисък клас се очаква да помогне за разрешаването на предизвикателствата, пред които е изправена местната индустрия за въглеродни влакна, но това не е дългосрочно решение. По-всеобхватното подобрение на технологията за въглеродни влакна - специално овладяване на възможностите за масово производство на въглеродни влакна от среден до висок клас - е от съществено значение за получаване на конкурентно предимство на глобалния пазар на въглеродни влакна. Термопластичните въглеродни влакна могат да бъдат следващата важна посока за развитието на индустрията за въглеродни влакна. И така, композитите от термопластични въглеродни влакна ще играят ли насърчаваща роля в използването на водородна енергия?

Предимства на термопластичните композити от въглеродни влакна:

1. Високо съотношение на якост към тегло: Въглеродните влакна са известни с високото си съотношение здравина към тегло. Комбинирането на въглеродни влакна с термопластична матрица подобрява това предимство, правейки композитите от термопластични въглеродни влакна привлекателни за приложения в космическата и автомобилната промишленост, където леките материали и високата якост са критични.

2. Химическа стабилност: Термопластичните смоли обикновено показват по-добра химическа устойчивост в сравнение с термореактивните смоли, което прави композитите от термопластични въглеродни влакна подходящи за приложения, които изискват контакт с агресивни химикали, като тези в химическата промишленост.

3. Подобрена устойчивост на удар: В сравнение с термореактивните смоли, термопластичните смоли често имат по-добра устойчивост на удар и издръжливост, което прави композитите от термопластични въглеродни влакна идеални за приложения, изискващи отлична устойчивост на удар.

4.Бързо производство: Скоростта на обработка на композитите от термопластични въглеродни влакна е по-бърза от тази на композитите от термореактивни въглеродни влакна поради по-кратките времена на втвърдяване. Тази характеристика е от полза за отраслите, които изискват бързи производствени цикли и висока производителност.