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$潍柴动力(SZ000338)$ 最近这位来自南方科技大学的刘科的一番贬低新能源汽车和氢燃料电池而鼓吹甲醇重整燃料电池言论满天飞而且到处被引用,先不驳斥他对新能源汽车和氢燃料电池的观点,业界发展已经打了脸,只是对甲醇重整燃料电池建议大家看看下面的正反两篇文章就知道为什么没有成为发展中的主流技术。


车上装个制氢站,甲醇重整燃料电池有哪些优缺点,前景如何?

作者:电动湃

2019-11-07 10:42:00

 

众所周知,氢能源作为清洁能源,具有很强的应用前景。但是现阶段氢能源的基础设施建设迟缓,这时部分车企便将目光转向了甲醇重整燃料电池。那么甲醇重整燃料电池有哪些优缺点,它的前景如何?湃客和你聊聊自己的看法。

简单来说,甲醇重整燃料电池汽车就是将制氢的环节从工厂转移到了车上。其工作原理是:甲醇与水蒸气可以在一定的温度和压力条件下,通过催化剂发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳。通过它的工作原理,我们已经可以大致了解它的优缺点。

甲醇重整燃料电池的优点就是可以摆脱对加氢站的依赖,目前国内的加氢站网点较少,氢能源车的配套基础设施比较薄弱。如果运用甲醇重整燃料电池技术,可以实现在车内制氢,无需花费高额成本建立加氢站,同时也能享受到氢能源汽车的超长续航和卓越性能。

比如爱驰汽车之前推出过一款电动超跑RG概念车,使用的正是甲醇重整燃料电池技术。通过添加甲醇,理论续航里程可达1200km,百公里加速仅需2.5秒。

不过甲醇重整燃料电池的缺点也是显而易见的,首先相比传统的氢能源,甲醇重整燃料电池不可避免得会产生二氧化碳排放,这与氢能源环保的主旨不符。然后从制作甲醇的流程来看,目前主流的方式是一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇,也就是说甲醇的制作过程本身就需要氢气。

而氢气目前主要还是依靠电解水的方式产生。所以从能量的流动路径来看,传统氢能源燃料电池车的路径是“电能——氢能——电能”,而甲醇重整燃料电池的路径是“电能——氢能——甲醇——氢能——电能”,可想而知甲醇重整燃料电池的能量损失较高。而且在车内通过甲醇重整制氢,除氢气外还会产生CO等有毒有害气体,提纯和降温都需要额外的设备,如果装备甲醇重整燃料电池的车辆较多,这也是一笔不小的开支。

通过分析我们可以发现,甲醇重整燃料电池虽然可以短时间内缓解氢能源基础设施不完善的问题,但是属于治标不治本的解决方案。而且甲醇重整燃料电池还会产生二氧化碳,设计上并不如单纯的氢能源来得环保。湃客认为它最多被当作目前的过渡技术,一旦氢能源基础设施建设完成,甲醇重整燃料电池便没有了存在的意义。

甲醇重整燃料电池只能作为氢能源普及前的过渡方案,湃客并不看好。同时湃客也期待氢能源汽车能够尽快普及开来,解决大家的续航里程焦虑。如果氢能源车普及开来,你会考虑买一辆吗?


另一篇文章:

优势:成本低、来源广、存储方便

广东合即得能源科技有限公司总经理黄平将甲醇重整氢燃料电池汽车称为“综合了甲醇汽车和燃料电池汽车特点的新型绿色能源动力汽车”。据悉,甲醇重整氢燃料电池汽车的基本工作原理与纯氢燃料电池汽车类似,只不过甲醇重整器替代了储氢罐。在重整器内,甲醇和水的混合液被转化为富氢重整气,重整气进入高温质子膜电堆进行发电,并向外部(即汽车)供应电力。

与传统燃油汽车相比,甲醇重整氢燃料电池汽车具有明显的节能减排效果,其使用成本和购置成本相对纯氢燃料电池汽车也更低。一位不愿具名的汽车企业负责人透露,从运营成本来看,目前纯氢燃料电池汽车的制氢成本大约为2元/kWh,如采用电解制氢方式成本将更高,这其中还不包括氢气储存、运输和加氢站的投资及运营费用等。对于甲醇燃料电池客车来说,采用的甲醇混合液成本约为1~1.5元/L,折合为0.9~1.3元/kWh,燃料成本远远低于氢燃料电池,接近纯电动客车的电费成本(1.2~1.6元/kWh)。“在氢气制取、加注、储运等成本没有重大突破前,甲醇燃料电池客车在运营成本方面具有较大优势。”该人士如是说。

以甲醇为动力能源,可以有效解决我国能源对外依存度较高的问题。蒋炎坤指出,首先,在燃料来源方面,我国是甲醇生产最多的国家,最主要的来源为煤制甲醇。煤制甲醇可有效解决煤炭直接燃烧污染大气的问题;其次,用天然气也可制甲醇;第三,还可通过回收温室气体二氧化碳,与氢气一起合成制作。此外,氢气在常态下是气态,需要在特殊的温度和气压下方可转化为液态予以贮存、运输,存在一定的安全隐患。相比之下,甲醇在正常气温和气压下均为液态,更易于运输和储存。

劣势:技术成熟度低碳排放仍存在

事实上,在工业领域,甲醇重整制氢技术较成熟,也被广泛应用。但在交通领域,车载甲醇重整制氢技术还处于研究阶段,尚有系统复杂、启动时间长、系统功率小、产品成熟度低、存在碳排放等问题需要突破。

一位长期从事氢燃料电池汽车开发工作的技术人员告诉记者,为了满足高温甲醇重整器与高温电堆的匹配和工作稳定性,甲醇重整制氢燃料电池的核心部件和控制系统更加复杂。据介绍,甲醇重整制氢器的工作温度需达到200℃以上,光是借助外部电加热使燃烧室的温度升高至这一标准就需约半小时,因此启动时间长、响应速度慢,且需要与超级电容或锂电池储能系统并联使用来满足产品对电能的动态需求。

此外,虽然与传统燃油汽车相比,甲醇重整氢燃料电池汽车无二氧化硫和碳氧化物排放,且能源转换率高,但在运行过程中仍存在一定量的二氧化碳排放,没有真正实现“零排放”。

据了解,目前国内外甲醇重整氢燃料电池的主要生产企业包括丹麦Serenergy、广东合即得和博氢集团等,大部分还处于系统方案集成优化及样车试制阶段。

“目前,国内外尚未建立比较完善的技术标准体系和评价体系。”上述技术人员表示,“甲醇重整氢燃料电池汽车距离产业化还早。”

二、甲醇重整氢燃料电池对汽车行业有何影响

传统车企不“感冒”新势力更感兴趣

10月25日,全球首款搭载甲醇重整氢燃料电池的轻型卡车在昆山举行正式投入商业运营发布仪式,该车由东风特汽和苏州氢洁电源科技有限公司联合生产。但记者在采访过程中发现,整车企业对甲醇重整氢燃料电池汽车这一技术路线并不太“感冒”。一位汽车企业研究院的相关负责人认为,目前氢燃料电池汽车的储氢罐技术更为成熟,而且包括枪击、穿刺、燃料等一系列试验均已证明了储氢罐的安全可靠性。相较而言,甲醇重整氢燃料电池汽车,尤其是较为复杂的甲醇重整器的安全可靠性还需要开展更多验证工作。

有意思的是,造车新势力反而更愿“押宝”这一技术路线。11月13日,电咖汽车发布了新品牌天际和首款豪华SUV产品天际ME7,电咖汽车董事长兼首席执行官张海亮表示,在商用车所采用的燃料电池动力上,电咖汽车没有像丰田Mirai或者现代NEXO一样直接采用外部加氢的完整氢燃料电池动力方案,而是将采用甲醇重整制氢方案,来为氢燃料反应堆提供动力源。无独有偶,在今年的广州车展上,爱驰汽车旗下的RG Nathalie登台亮相,采用的动力系统同样是甲醇重整制氢燃料电池,资料显示其百公里加速破2.5秒,最高时速300km,最大续驶里程能达到1200公里。不过,这两家企业的甲醇重整氢燃料电池汽车产品均未实现量产。

有业内人士认为,甲醇重整氢燃料电池汽车是一种在氢燃料电池车运营成本大幅下降前降低碳排放的补充方案,但蒋炎坤并不完全赞同这种说法,结合国内目前甲醇的生产总体情况以及已经存在的甲醇加注站数量远多于加氢站的现象,他认为这是更接地气的技术路线,也是“具有中国特色的甲醇燃料车用方案之一”。

全部讨论

2021-12-30 03:44

刘科观点首先安全(地下车库)其次经济(常温压液态)最后宜用(即制即用,输出到氢燃料电池,类似增程),3者共同决定商用化能力。本质还是媒介储运氢技术之一,关键看甲醇重整器技术。

2021-10-12 19:39

氢能车现在最大的问题是储运,要是固体或液体载氢发展起来,氢能就很快发展起来了

2021-10-12 09:41

刘科好歹是个院士,作者电动湃是谁?两篇文章得不出结论,到底往哪个方向发展,都是走一步看一步的~

2021-10-11 23:06

屁股决定脑袋。我看了他那次演讲,我的感觉是锂电池等主流路线不是他研究的或者说他错过了,所以他通篇先抑后立,鼓吹自己那一套。搞科研的立可以,立的同时又抑他人,我觉得这对科研人不是好事情,所以此人不可信