氢能源，作为一种零碳能源，以其来源广泛、洁净环保、燃烧值高、无污染、可储运等诸多优势，被誉为21世纪最具发展潜力的二次能源。在氢能利用的广阔天地中，氢燃料电池汽车、燃料电池叉车、燃料电池电站以及通讯基站应急备用电源等典型产品已如雨后春笋般逐步，为解决全球能源与环境问题提供了重要途径。
氢能利用的完整链条涵盖了生产、储存、运输和应用等多个环节，而其中，安全可靠的储氢技术无疑是决定氢能能否广泛应用的“命门”。在众多储氢技术中，高压气态储氢以其设备结构简单、压缩氧气制备能耗低、充装和排放速度快等显著优点，脱颖而出，成为当前占主导地位的氢能储输方式。
综合考虑压缩能耗、续驶里程、基础设施建设以及安全等多重因素，高压储氧气瓶的公称工作压力一般设定在35-70MPa之间。这些高压储氧气瓶主要分为四个类型：全金属气瓶(Ⅰ型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(Ⅱ型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型)以及非金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅳ型)。
其中，Ⅰ型和Ⅱ型气瓶由于重容比较大，难以满足氢燃料电池汽车对储氢密度的严苛要求。而Ⅲ型和Ⅳ型气瓶则凭借纤维全缠绕结构，实现了重容比小、单位质量储氢密度高的显著优势，因此已广泛应用于氢燃料电池汽车领域。
复合材料高压储气瓶的发展可追溯至20世纪50年代，其质量轻、高强度、高模量和可设计性强等特点，使其在航空航天、建筑、汽车、火箭等关键领域大放异彩。早期，复合高压气瓶主要采用玻璃纤维、芳纶纤维等浸渍树脂逐层缠绕铝或钢内胆的方式制成。而到了60年代，硼纤维和碳纤维增强复合材料等新型材料开始崭露头角。
美国在1972年开始使用纯金属的铝合金气瓶，随后在1975年成功研制出复合材料缠绕铝内胆的高压气瓶，这一创新使得气瓶质量仅为钢瓶的百分之三十五。碳纤维复合材料以其高模量、高强度、质量轻和抗腐蚀性强等卓越性能，成为高压储气瓶制造的理想选择。如今，使用碳纤维增强材料制造的高压气瓶，不仅质量更轻，而且性能更加优越，为氢能存储与运输领域带来了革命性的变化。
