V současné době je výzkum vodíkové energie předmětem zvláštního zájmu jak na domácím, tak na mezinárodním poli. Vodíková energie je čistý zdroj energie, který se snadno získává, má vysokou účinnost spalování a je bez znečištění. Pro svou vysokou účinnost a bez znečištění je vodíková energie uváděna jako čistá energie s velkým potenciálem rozvoje v 21. století.
Láhev na skladování vodíku typu IV má vynikající výkon a očekává se, že v budoucnu bude dominovat domácímu automobilovému trhu se skladováním vodíku. V současné době lze komerčně dostupné láhve na vodík rozdělit do čtyř typů, z nichž ty s dlouhodobým vývojovým potenciálem patří k Type III (hliníkem vystlaná uhlíková láhev s plně vinutým plynem) a Type IV (plastem vyložená uhlíkovým vláknem plně navinutá plynová láhev ), které jsou oba vhodné pro mobilní skladování vodíku ve vozidlech a další mobilní scénáře. Tlakové láhve typu IV však mají lepší výkon z hlediska nízké hmotnosti, hustoty skladování vodíku, objemových specifikací a dalších aspektů a očekává se, že v budoucnu budou široce používány jako hlavní typy tlakových láhví. V současné době začala komerční výroba a používání lahví typu 70MPa IV v zahraničí, zatímco v Číně je stále hlavním zaměřením aplikace lahví typu 35MPa III. S technologickým pokrokem, překrývajícími se podpůrnými politickými systémy a postupně se zlepšující infrastrukturou však Čína také postupně přejde na lahve typu IV o objemu 70 MPa.
Technologie uhlíkových vláken má široké uplatnění v průmyslu vodíkové energie, mezi nimiž jsou vodíkové láhve navinuté z kompozitního materiálu z uhlíkových vláken považovány za důležité technologie pro skladování a přepravu vodíkové energie. Zlepšení technologie uhlíkových vláken přispěje k rozvoji průmyslu vodíkové energie.
Hlavní aplikace pokročilých kompozitních materiálů ve vodíkové energii spočívá v zásobnících pro vodíkovou energii. Kompozitní plynová láhev vyrobená z kompozitního materiálu z uhlíkových vláken může dosáhnout 70 MPa a hustota energie na jednotku skladování vodíku se výrazně zvyšuje, což přinese převratný průlom ve vývoji technologie skladování vodíkové energie. Mezitím bude vývoj vodíkové energie výrazně řídit aplikační trh kompozitních materiálů z uhlíkových vláken v oblasti vodíkové energie.
Místní vlády v Číně postupně zavedly politiky na podporu rozvoje odvětví vodíkové energie a vozidla s vodíkovými palivovými články jsou nejdůležitější demonstrační aplikace navazující na průmysl vodíkové energie. Díky průlomu technologie lahví typu IV v Číně bude tato technologie široce používána ve vozidlech s vodíkovými palivovými články. Na základě demonstrační aplikační politiky vozidel s palivovými články bude počet vozidel s vodíkovými palivovými články v Číně postupně narůstat, což povede k výraznému nárůstu poptávky po uhlíkových vláknech.
Kompozitní materiály pomáhají novým energetickým vozidlům dosáhnout nízké hmotnosti
S implementací národních politik emisí uhlíku a zesílením energetické krize se nová energetická vozidla postupně stala hlavní silou na trhu prodeje automobilů. Vzhledem k tomu, že tato nová energetická vozidla nemají palivové motory, ale pouze elektromotory a baterie, bude se při výběru materiálů více dbát na lehkost vozidla a pohodlnost výroby. Hlavní směr odlehčení je rozdělen do dvou směrů: hmotnost rámu vozidla a zařízení pro uchovávání energie. Na každých 10% snížení kvality nových energetických vozidel připadá přibližně 5,5% zvýšení jejich odpovídajícího dojezdu. Použití materiálů z uhlíkových vláken je výhodné pro nízkou hmotnost nových energetických vozidel a může účinně prodloužit jejich dojezd.
Energetická struktura nových energetických vozidel zahrnuje především dvě kategorie: palivové články a akumulátory energie. Mezi nimi jsou zásobníky vodíku vozidel s vodíkovou energií a baterie elektromobilů vysoce kvalitní, takže jejich lehká řešení jsou většinou založena na těchto dvou směrech.
V současnosti mají kompozitní materiály z uhlíkových vláken vyzrálá aplikační řešení v různých automobilových dílech a dosáhly pozoruhodných technologických inovací.
