成果简介

在国际合作专项、国家“863”计划、国家自然基金等相关科技计划的支持下，先后突破了基于滑线系数的缠绕理论设计技术、超薄金属内衬成型技术、高精密缠绕成型技术、先进复合材料压力容器检测与评价等关键技术,研制出了一系列具有独立自主知识产权的高性能轻量化复合材料压力容器，相对同容积、同压力的金属压力容器减重70%,达到国际先进水平，获授权发明专利13项，先后荣获国家技术发明二等奖1项、黑龙江省技术发明一等奖1项，制定“复合材料压力容器”国家军用标准2项，相关产品已提供给北京航天动力研究所和西安航天动力研究所等单位，获得应用。

成果成熟度

完成中试（区域试验阶段）

项目优势

本项目产品具有轻质高强的特点，与同容积、同压力的金属容器相比，重量最多可减轻70%，相比同规格的同类产品也能够减重30%以上。国际上评价复合材料压力容器的权威指标是PV/W值，即爆破压力乘以容积除以重量。本项目所研制的高性能轻量化复合材料压力容器产品：775L大尺寸复合材料压力容器的综合性能指标PV/W值为22.5km；20L碳纤维复合材料高压气瓶的综合性能指标PV/W值为24.0km，均达到或超过美国同类产品。所研制的轻量化复合材料压力容器达到国际先进水平，性能优势显著。

行业及市场

本项目的目标市场主要集中在：1、航空航天及武器装备领域：高性能轻量化复合材料压力容器可广泛应用在大运载火箭、高速飞行器、潜水艇等系统上，以最大化的减轻重量，携带更多的推进剂燃料和科学仪器。2、民用储气领域：呼吸气瓶、储气罐、燃气罐以
及在新能源汽车上的应用，具有极大的市场发展潜力。

收入预测

未来的登月及载人航天计划，要求航天系统能够最大化的减轻重量，以携带更多的推进剂燃料和科学仪器。高性能轻量化复合材料压力容器能够有效减轻发动机系统的整体重量，实现减重目标，为深空探测提供保障。高性能轻量化复合材料压力容器可替代潜艇舰船目前广泛采用的金属压力容器，有效解决高压气体及动力燃料的携带问题。在经济高速发展的现代社会中，气瓶制造业对气体能源的开发存储，新能源混合动力汽车的设计制造有着重要的影响。预计2015年末，仅中国市场需求LNG车用气瓶就将达到14~16万只，具有极大的市场发展潜力。经气瓶行业比较测算，新建年产量25万只高压气瓶生产线，所需设备、设施、工具、工装以及生产必备物品预算为3000万元，正常生产流动资金需1000万（不含生产场地及基础建设费用），达产后项目总投资收益率近10%~14%，效益可观。

融资说明

本项目拟通过股权投资、风险投资、合作开发等三种方式实现高性能轻量化复合材料压力容器的成果转化与产业化生产。总投资为2000万元。其中，设备费1400万元；土建工程费300万元；电力等改造费100万元；预备费100万元；不可预见费100万元。

项目团队主要成员简介

在多年的科学技术攻关和工程化实践过程中，锻炼了一支敢于挑战，刻苦钻研的研究队伍，形成了一支以院士为学术带头人、以长江学者和国家杰青为骨干、以青年教师为主体的科研梯队，研究人员全部具有博士学位，是国家创新群体、教育部创新团队、国防创新团队。长期从事先进树脂基复合材料制品的设计与研发，先后承担了国家973项目、国家自然科学基金项目、科技部863项目、总装863项目、国防基础科研重大项目等各类课题，完成了复合材料高压气瓶、桅杆、电机护环等复合材料产品的开发与研制，技术实力雄厚，可为本项目实施提供有力保障。

成果完成单位