Type 4储氢罐：技术原理、应用与区域认证要求

一、Type 4 储氢罐简介与技术优势

Type 4 储氢罐是指一种采用塑料内胆 + 全复合材料（主要为碳纤维）缠绕结构的高压氢气储存容器。与传统金属气瓶及金属内胆缠绕气瓶相比，Type 4 储氢罐的显著优势包括：

更高的重量比能量密度：复合材料结构显著降低罐体重量，从而提升整车续航性能，并优化整车质量与能效。

优异的抗氢脆性和耐久性：塑料内胆（例如PA或HDPE）不会产生氢脆问题，长期循环性能好。

更高的设计压力等级：Type 4 可实现 35 MPa（约 350 bar）到 70 MPa（约 700 bar）等级，高压条件下储氢质量比更大。

作为车载储氢系统的核心部件，Type 4 储氢罐不仅要满足高压封存氢气，还需在实车碰撞、火烧、冲击等极端环境下保持安全完整性。认证测试通常覆盖：

水压爆破试验、循环疲劳试验；

跌落与冲击试验、火烧（篝火）试验；

氢渗透漏率与耐久性测试。

这类测试确保氢气在车辆日常工况及事故工况下的结构完整性与安全性。

二、中国市场：标准与认证体系

在中国，随着燃料电池汽车及氢能产业快速发展，国家标准体系对 Type 4 储氢罐的规范也日益完善。主要涉及：

1. 国家标准（GB/T 系列）

GB/T 42612-2023《车用压缩氢气塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶》
规定 Type 4 气瓶的分类、技术要求、设计与制造、试验方法、检验规则等内容，适用于 35 MPa 和 70 MPa 工作压力等级。

GB/T 42536-2023《车用高压储氢气瓶组合阀门》
聚焦组合阀件的安全性与测试要求，是 Type 4 气瓶系统关键零部件的国家标准。

GB/T 42610-2023等氢气相容性、复合材料相关测试标准，并配合氢输送和安全管理规范。

2. 认证与实施要求

中国市场上 Type 4 气瓶产品在进入整车装配前，需依托上述系列标准完成整瓶型式试验、第三方检验及工厂质量体系认可。制造企业部分还需通过特种设备制造许可（TSG/D标准体系）才能正式量产销售。

同时，针对整车氢系统，车企还需配合整车安全评估及行业技术规范，如极限工况火烧测试等。

三、日本市场：高压气体安全法与容器规范

在日本，氢储存设备的认证主要属于《高压气体安全法（High Pressure Gas Safety Act）》及相关法规体系。该法规覆盖高压气体的生产、制造、包装、运输及使用全过程。

1. 关键法规与标准

《高压气体安全法规》：对高压气体容器（包括氢气容器）制定基本安全要求，并强制执行第三方检查与制造许可。

《容器安全规则（Regulation on Safety of Containers）》：进一步定义用于运输或车载应用的高压气体容器术语、测试要求及标识等。

针对车载高压氢储罐，日本过去还曾依据行业标准（例如 KHK S0128 等）进行 Type 4 气瓶的技术评价与认证。实际整车如丰田 Mirai 的高压储氢罐曾基于这一标准开展测试和认证，符合全球技术法规（GTR）要求。

2. 实施要求

在日本开展高压储氢罐制造与整车应用前，需要：

获得高压气体容器制造许可；

通过设计验证、强度测试、内压与材料检测；

在部分情况下满足 JIS（日本工业标准） 或国际 ISO 标准作为补充合规依据。

四、韩国市场：KGS 标准体系与工厂注册

韩国的氢气储存容器安全规范主要由韩国燃气安全公司（Korea Gas Safety, KGS）负责制定与执行。

1. KGS AC 系列标准

近期发布的 KGS AC421 标准确认了高压氢气复合气瓶的设计、制造、试验与标签要求，并对气瓶设计寿命提出不少于 15 年的要求。

此前 KGS AC113/AC417 等标准也对车辆用高压气瓶的材料、检验与安全性能进行了规范。

2. 工厂注册与市场准入

韩国要求制造商通过 KGS 工厂注册与产品认证，以便在韩国市场销售及装车应用。高压燃料容器必须经过包括耐压试验、泄漏测试、结构完整性测试在内的全套验证程序。

五、国际与互认趋势（补充）

虽然区域标准存在差异，但全球氢能产业逐渐推动国际标准化进程，包括 ISO 15869、全球技术法规（GTR）等，旨在实现跨区域产品认证互认和统一测试方法。

总结