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“甲醇燃料電池迎重磅利好”?
發布時間:2019-04-10 10:12:00

“甲醇燃料電池迎重磅利好”?


最近關于“甲醇燃料電池迎重磅利好”的消息頻繁見諸網絡,隨后布局甲醇燃料電池的上市公司股價受帶動上漲,關于甲醇燃料電池汽車的各路消息也跟著湊上熱鬧……甲醇燃料電池好像一下子躁動了起來。

 

觀察這些鼓吹甲醇燃料電池利好的相關內容中,無一例外都提到了3月,由8部委聯合下發的《在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》。但通讀意見全文即可發現,以意見稿為由頭大肆宣揚甲醇燃料電池頗有喧賓奪主之嫌,而所謂“重磅利好”也有些言過其實。


甲醇汽車VS甲醇燃料電池汽車

 

意見確實在“加快甲醇汽車制造體系建設”條款下點出“鼓勵和支持企業研發甲醇混合動力汽車、甲醇增程式電動汽車、甲醇燃料電池汽車產品”。但主要強調的是“重點在山西、陜西、貴州、甘肅等資源稟賦條件較好且具有甲醇汽車運行經驗的地區,加快M100甲醇汽車的應用。”

 

沒錯,“加快M100甲醇汽車應用”才是此次意見稿的核心目的。而“M100甲醇汽車”與“甲醇燃料電池汽車”雖然都用到了甲醇,實際概念卻差著十萬八千里。

 

甲醇汽車是指使用甲醇和汽油混合物為驅動燃料的汽車產品。M100甲醇汽車則是指甲醇含量100%,不添加任何汽油的純甲醇燃料汽車,燃料直接裝在汽車油箱中。對應以甲醇含量作為標記,摻入一定汽油作為燃料的甲醇汽車還有M15、M30、M50、M85等型號,相應甲醇摻入量分別為15%、30%、50%、85%。

 

而甲醇燃料電池汽車則靠電力驅動,根據燃料電池工作原理的不同主要被分為兩類:一類采用直接甲醇燃料電池(質子交換膜燃料電池中的一類),可使用水溶液及蒸氣甲醇為燃料供給來源發電,為車輛提供動力支持。

 

另一類采用甲醇重整制氫燃料電池,車輛上配備的甲醇重整器替代儲氫罐裝置,將甲醇和水的混合液被轉化為富氫重整氣,作為電池發電原料,進而支持車輛運行。

 

現在運用于汽車驅動方面的主要是甲醇重整制氫技術路線。去年已在昆山投運的東風T7廂式貨車(輕卡)、愛馳旗下的Gumpert Nathalie燃料電池超跑,以及電咖計劃跨領域推出的燃料商用車都采用了甲醇重整制氫燃料電池技術。

 

“意見加快推動甲醇汽車應用,與當前國內燃料電池車推廣的目的還不盡相同。”業內人士表示:“燃料電池車推廣更多的強調清潔減排,而甲醇汽車的推廣則更多的承擔著車用燃料多元化、能源安全和替代的壓力。”

 

另一位資深行業人人士補充:“我國煤炭資源豐富,但將近40%的高硫煤炭等劣質煤炭無法在工業上應用,發展甲醇有利于喚醒這些沉睡的資源。此外,甲醇資源廣泛且生產技術成熟,使用成本更低,與汽油車相比,甲醇汽車大約可減少20%-30%的燃料費用。”

 

值得一提的是,當前國內吉利汽車、陜重汽、宇通汽車、一汽靖燁等企業已擁有甲醇汽車專有技術,也是甲醇汽車推動的積極參與者。


甲醇燃料電池車的優勢


縱然此次甲醇燃料電池汽車的“熱”借意見稿“炒作”的嫌疑頗大,但甲醇燃料電池汽車從20世紀到現在的發展歷史卻不容置疑,奔馳、本田都曾是這一領域的先鋒探索者。在國內外日益重視燃料電池車發展的當下,甲醇燃料電池技術也憑借更低的配套設施建設代價、成本優勢、儲運難度得到了新的關注。

 

1997年,奔馳推出了采用甲醇水蒸氣重整技術的第三代FCV產品Necar 3,該車型配備了38L的甲醇箱,可支持Necar 3續航里程超300km。后續推出的電池體積更小、功率更高,續航里程更長的Necar 5被譽為可以上市銷售的成熟甲醇燃料電池車產品。豐田也在1999推出了采用甲醇重整器和自制PEFC的FCX-V2車型。國內則從2010年起嘗試將甲醇重整燃料電池系統集成到汽車應用領域。

 

從技術細分來看,已形成“甲醇重整+高溫燃料電池”、“甲醇重整制氫+氫氣提純+低溫燃料電池”、“甲醇重整+除CO裝置+低溫燃料電池”3條主要技術路線。

 

而根據國內外積累的開發經驗,甲醇燃料電池汽車具備燃料來源豐富、配套設施更換難度小、綜合使用成本低等優點。

 

除了上文提到的煤制甲醇外,甲醇還可通過天然氣、焦爐氣、生物質木材、秸桿等制取,凡是可燃燒的有機物均可用于甲醇生產,將來甲醇甚至可用二氧化碳與氫合成。

 

與此同時,甲醇燃料電池加注配套設施僅可在現有加油站網絡的基礎上增加甲醇加注功能即可,設備更換操作方便,成本較低,利于汽車產業的規模化推廣應用。

 

低制取成本和減少零部件環節等的綜合作用下,甲醇燃料電池汽車的使用成本也更為低廉。相關車企負責人透露,當前甲醇燃料電池客車采用的甲醇混合液成本約為1-1.5元/L,折合0.9-1.3元/kWh,低于當前汽油和氫燃料電池價格,較為接近純電動客車的電費成本(1.2-1.6元/kWh)


商業化落地仍有阻礙


盡管甲醇燃料電池汽車的優點十分顯著,但啟動時間長、系統功率小、部分核心部件和控制系統的復雜等問題仍阻礙著甲醇燃料電池車的大規模落地推廣。

 

以當前車用領域主要采用的“甲醇重整+高溫燃料電池”技術路線為例,為滿足高溫甲醇重整器與高溫電堆的匹配和工作穩定性,甲醇重整制氫器的工作溫度需達200℃以上,僅借助外部加熱使燃燒室溫度升至標準溫度的操作就需耗時約30分鐘,因此帶來的啟動時間長、響應速度慢等問題十分顯著,需要與超級電容或鋰電池儲能系統并聯使用來滿足產品對電能的動態需求。對應產品的可靠性也仍有待更多數據驗證。

 

盡管愛馳、東風、威馬、電咖等車企都不同程度地表現出對這一技術路線的看好,但不少業內人士仍對甲醇燃料電池在汽車領域的應用持保守態度。

 

“甲醇燃料電池目前的技術狀態只適用于固定式發電,能量密度沒有其他類型的燃料電池高,單模塊功率沒法做到500W,不符合車用需求。”一位燃料電池提供商坦言:“事實上,車上空間有限,運行環境復雜,再裝一個小型化工重整裝置并不現實。”

 

但也有業內人士持中立看法,認為甲醇燃料電池汽車是更接地氣的選擇,在氫燃料電池車運營成本未下降到預期時,可被視為節能減排的補充方案。


作者: 陳諶      稿件來源: OFweek氫能
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