近期,浦項鋼鐵公司與韓國企業ENERGYN公司合作,成功開發出大容量儲氫容器。儲氫容器主要用於加氫站,在高壓條件下儲存壓縮氫氣。此前,韓國的儲氫容器全部依靠進口,通過自主開發產品,今後市場潛力巨大。
早在2019年,韓國政府就發布了「促進氫經濟路線圖」,目標是以氫能源汽車和氫燃料電池為主力,引領氫經濟。為了推廣和普及氫能源汽車,建設以加氫站這類基礎設施至關重要。儲氫容器作為加氫站的核心組件之一,目前由美國FIBA公司壟斷了韓國市場。對此,浦項與ENERGYN合作,共同設定了「從儲氫容器的材料到產品100%國產化」的目標,並開始著手開發。
開發儲氫容器最需要的是合適的鋼材。ENERGYN起初考慮過使用意大利進口鋼材,但收貨至少需要1年時間,物流成本居高不下,最終選用了浦項的「Greenable H2」系列鋼材產品,由此開啟自主開發儲氫容器的進程。浦項方面首先了解ENERGYN在儲氫容器設計上對鋼材的需求,由於該容器需要儲存高壓壓縮氣體,出於安全第一位的考慮,需要厚度超過400毫米的極厚鋼材,同時滿足美國機械工程師學會(ASME)對儲氫容器的相關規定。值得一提的是,浦項利用超厚扁鋼胚連鑄機PosMC(POSCO Mega Caster)開發了「Greenable H2」系列鋼材產品,該套設備最早開發於2018年,可以生產全球最大的、厚度700毫米厚扁鋼胚。
ENERGYN是一家實力雄厚的可再生能源技術企業,在韓國本土及海外申請了50多項與風能、氫相關的專利。其「超高壓控制技術」和「鋼絲纏繞」等獨創技術為儲氫容器的開發及國產化發揮了重要作用。超高壓控制技術能夠安全控制6000bar的超高壓。通常來說,氫能源汽車上需要700bar,加氫站需要900bar左右的高壓控制技術,而ENERGYN超高壓控制技術就是一種創新技術,可以控制至少6倍以上的壓力。
鋼絲纏繞是在儲氫容器內外堆疊、纏繞鋼絲的技術,有利於大容量儲氫容器的製作,從源頭上杜絕爆炸的可能性。普通儲氫容器在受到壓力時,圓筒的中央部分會凸起膨脹,採用該技術後,由纏繞的鋼絲將容器的所有部分置於均勻的壓縮應力下,從而防止爆炸現象的發生。
2022年8月,浦項「Greenable H2」鋼材與ENERGYN技術相結合,成功研製出儲氫容器,由ASME及韓國天然氣安全公司(KGS)完成產品銷售的認證。此次聯合研發的儲氫容器,是世界上唯一能夠承受100MPa壓力、可一次性儲存1000升氫的大容量儲氫罐,容量比美國FIBA公司的傳統產品大出2倍,1座可為10輛氫能源汽車加氫,多座還可堆高使用,空間利用率更高。
此外,通過以金屬圓筒外纏繞鋼絲的「鋼絲纏繞」方式製作,同時採用浦項「Greenable H2」鋼材,儲氫容器的安全性非常理想,由此開發了世界最大容量、但安全性優秀的儲罐容器產品,真正實現了儲氫容器的國產化生產,該產品在韓國規模最大的氫產業展覽會「H2 MEET 2022」上也榮獲了「H2創新獎」。