随着科学技术的发展，复合材料已广泛应用在航空、航天、能源、化工、海洋工程、生物医药、武器工业等领域。在日益崇尚环境友好的今天，燃油汽车的使用导致能源枯竭和城市环境污染已引起全球的关注。各国政府正在采取各种措施来解决这一问题，措施之一就是使用清洁燃料，如压缩天然气（Compressed Natual Gas,CNG）和氢气等，代替柴油和汽油；但这些清洁燃料需要使用压力容器。一般使用钢制气瓶，这势必会增加车重、占用货箱的空间以及增加汽车行驶的能耗等。采用纤维缠绕复合材料气瓶代替传统的钢制气瓶能够克服以上缺点，已经成为研究的热点。

汽车工业推广压缩天然气（CNG）燃料，这给复合材料压力容器带来了新机遇。随着天然气汽车的发展，复合材料 CNG 气瓶应运而生。复合材料 CNG 气瓶在汽车运行节能上更具有优势，同时其在受到撞击或高速冲击而发生破坏时，不会产生具有危险性的碎片，从而降低或避免了对人员和车辆的损害。近年来，随着复合材料原材料成本的降低，成型工艺的不断改进，使得复合材料 CNG 气瓶在国内外广受青睐，尤其在轿车和轻型轿车上的应用极具竞争力。

1 复合材料 CNG气瓶的国内外发展情况

国外复合材料CNG气瓶的研制已有 20 几年的历史，一些技术力量雄厚的纤维缠绕大公司已投入力量开发复合材料CNG气瓶,如美国著名的火箭及纤维缠绕壳体公司Thiokol、美国Brunswick军工企业等，这些公司利用自身的缠绕设备、技术，人才及军工生产方面的经验和优势，试图占有一席之地，这无疑将推动复合材料 CNG 气瓶制造技术快速发展。

相比而言，国内对车用复合材料 CNG 气瓶使用安全性的研究较少，哈尔滨工业大学下属的复合材料研究所，在气瓶复合材料层的黏弹性结构关系上做了大量研究，综合考虑了固化度、化学反应热、纤维张力、树脂黏度和固化反应等因素

对外纤维缠绕层的影响，建立了固化过程中树脂的流动模型，并根据复合材料特有的性质建立了合理的气

瓶模型。南京航空航天大学对全复合材料气瓶做了市场考察，在技术可行性分析方面提出全复合材料气瓶的关键技术是疲劳设计技术和制造技术。北京玻璃钢研究院将全复合材料气瓶内胆采用变壁厚的设计，使气瓶结构更加合理。2008 年哈尔滨玻璃钢研究院成功研制复合材料 CNG 气瓶，解决了 CNG 气瓶壳体预紧压力设计和树脂配方设计等关键技术，建立了力学计算模型，确定了纤维缠绕角度、铺层结构的工艺参数。

国内较著名的复合材料气瓶生产厂家也对全复合材料气瓶进行了大量研究，发展较快的有北京天海工业有限公司、重庆益峰高压容器有限公司、西安天洁航天科技有限公司。天海工业有限公司从美国引进了纤维缠绕气瓶及呼吸气瓶生产线，现在国内市面上所用的复合材料缠绕气瓶大多是”天海”的产品。”益峰公司”主要将产品定位在铝内胆外玻璃纤维缠绕气瓶上。”天洁公司”依托航天用固体火箭发动机的纤维缠绕技术，独立研发了全复合材料气瓶。除此之外，北京科泰克科技有限责任公司、黑龙江华安工业集团、沈阳中复科金压力容器有限公司等都在从事全复合材料气瓶的研制与开发。