车载液化天然气气瓶中的铝合金
天然气现在占世界能源总产量的三分之一，有可能在不久的将来逐渐将流行的石油和煤炭挤压到次要位置。作为细分市场产品，液化天然气的消费量正以每年10%的速度增长。全球液化天然气需求将从2010年的2.18亿吨增加到2015年的3.1亿吨和2020年的4.1亿吨。作为可持续发展的清洁能源，LNG具有明显的环境和社会效益。用LNG代替燃料油后，可减少90%的二氧化硫排放和80%的氮氧化物排放。环境效益非常明显。它是一种高质量的车辆替代燃料。在当今世界能源日益紧张和空气污染极其严重的形势下，大力推广清洁能源在交通领域，特别是在重型卡车领域，减少油耗和排放污染将是未来的发展趋势。在全球节能减排的大环境下，轻量化已成为汽车的主导发展方向。由于车载LNG气瓶的限制，LNG车辆自重较大，对追求轻量化的车辆的发展方向有一定的制约。
车载液化天然气气瓶中的铝合金
近年来，我国有色金属压力容器的设计和制造水平不断提高，但国内压力容器的主要材料仍然是传统的钢材，导致能耗和重量大，不仅消耗更多的资源，而且降低了容器的经济性和竞争力。铝合金由于其独特的物理性能、低密度（约铁的1/3）和良好的低温机械性能而广泛用于压力容器，为车载LNG气缸提供了一定的基础，为气缸轻量化提供了新的方向。
1 铝合金材料的特点
与压力容器中常用的钢相比，铝合金可用于压力容器，其主要具有以下特点：
- （1）耐腐蚀。耐腐蚀性是有色金属压力容器最重要的用途之一。由于铝合金的化学性质不同，介质的耐腐蚀范围和程度也不同。
- （2）传热。铝合金的导热系数是钢的几倍。在导热性方面，铝合金是仅次于铜的优良导热材料。
- （3）比强度高。在常用的结构材料中，铝的密度很小，其比强度（抗拉强度与密度之比）高于钢。对于移动式压力容器，材料比强度越高，意味着设备重量越轻，可以降低运输过程中的能耗和成本。
- （4）耐低温。铝合金的晶体结构为面心立方结构。由于面心立方晶体结构各方面的协调能力特别好，在低温条件下使用铝合金压力容器时不会发生脆性断裂。不仅如此，铝合金的轻便性和人性化不会降低，而且会具有良好的机械性能。铝合金的耐低温性可以高达-269°C，没有任何额外的要求。
合金：5083 5086 5754 5454
回火： O， H32， H22，
厚度：5--8毫米
宽度： 2000mm
长度：6000mm
铝合金在气瓶中的应用优势
- （1）耐低温。车载LNG气瓶为低温容器，其设计温度一般为-196°C。在这个温度下，普通材料会产生低温脆性;铝合金可以在非常低的温度条件下使用，其耐低温性可高达-269°C。即使在低温条件下，铝合金的抗拉强度和屈服强度也会提高，断裂韧性也会提高，以满足车载LNG钢瓶温度的设计要求。
- （2）比强度高。比强度是材料的强度（断开时单位面积的力）除以其密度。又称强度重量比，比强度越高，所用材料越轻，达到相应的强度。现有的大多数车载LNG气瓶都是由高密度的不锈钢制成的。由于材料限制，气缸的自重很重。铝合金的比强度高。车载LNG气瓶是一种移动式压力容器。较高的比强度带来更低的自重，使车载LNG气瓶在使用过程中可以降低能耗和成本。
- （3）耐腐蚀性好。车载LNG气瓶的运行环境多为露天环境，需要对大气环境具有良好的耐腐蚀性。铝合金在使用过程中，由于铝合金与空气中氧气的氧化反应，在其外表面形成致密的氧化膜，其吸附能力强，足以使铝合金具有很强的耐大气腐蚀性。
作为LNG车用燃料系统的核心设备，车载LNG气缸已成为其在节能减排环境下的主要发展方向。虽然铝合金在车载LNG气缸中的应用存在很多问题，但在某些方面具有独特的优势，特别是在轻量化方向上，具有很大的潜力。加强车载LNG气瓶用铝合金的开发和应用，对LNG气瓶和车辆的轻量化具有重要意义。
