碳中和时期,甲醇燃料电池能否走上逆袭之路?|钛媒体深度 ...

2022-11-16 22:14| 发布者: fuwanbiao| 查看: 121| 评论: 0

摘要: 2006年,诺贝尔化学奖得主、著名有机化学家乔治·奥拉写了一本书,名叫《逾越油气时期——甲醇经济》。书中,乔治盘绕全球面临的能源危机,提出了一个处置能源问题的新概念:甲醇经济。他提到,未来在油气之后,人类 ...


2006年,诺贝尔化学奖得主、著名有机化学家乔治·奥拉写了一本书,名叫《逾越油气时期——甲醇经济》。书中,乔治盘绕全球面临的能源危机,提出了一个处置能源问题的新概念:甲醇经济。


他提到,未来在油气之后,人类的燃料就是甲醇。总体而言,煤、自然气、石油、电能等等都能够用来消费甲醇,是目前人类见到的消费原料最为丰厚的燃料产品。“甲醇是一个取之不尽的,它是一个能源载体。”南方科技大学清洁能源研讨院院长、澳大利亚国度工程院外籍院士刘科曾在公收场所这样评价甲醇。


除了“取之不尽”,甲醇的也是国际上公认的清洁燃料:易于充沛熄灭,熄灭后的产物主要是二氧化碳和水,而二氧化碳也可制备甲醇,它是完整能够完成碳中性循环的低碳燃料。作为全球最大的甲醇消费国和消费国,数据显现,2022年上半年,我国甲醇产量约为3835万吨,较去年同期同比增长2.43%。


2020年9月,中国在第75届分离国大会上正式提出2030年完成碳达峰、2060年完成碳中和的目的。时期大背景,让甲醇再次进入人们的视野。固然甲醇依旧未被归入国度能源体系,但绿色甲醇的的探求曾经在加速推进。


而汽车产业,则成为了甲醇在助力碳中和之路上的一方绝佳实验田。


“下一步将盘绕推行甲醇汽车、支持甲醇汽车产业展开、探求绿色甲醇汽车新方式等方面,加大工作力度,推进甲醇经济展开,将加快推行甲醇汽车,支持晋中市等试点地域量体裁衣,进一步加快推行甲醇乘用车、甲醇重卡等商用车。”近日,工信部在对十三届全国人大五次会议第2276号倡议的回答中这样表示。


一时之间,关于“甲醇汽车能否靠谱?甲醇燃料电池能否借此机遇迎来快速展开?”众口一词。


“国度在氢能规划中曾经明白把甲醇燃料电池列入规划, 叠加目前甲醇汽车政策,会推进甲醇汽车及甲醇燃料电池产业高速展开 。”元航资本合伙人周清哲对钛媒体App表示。当然,也有人以为甲醇汽车不是未来汽车展开的主流方向,技术还处于产业化早期阶段,短期市场更多是心情炒作。


质疑与讨论都无可厚非,由于甲醇燃料电池并非新颖事物,很长一段时间并未得到主流认可,担任的不外是“备用”角色。时隔多年,再次被推到前台,甲醇燃料电池到底阅历了什么,在碳中和的呼声中,甲醇燃料电池确能担此重担吗?


早期仅是备用角色


1999年,中国体育界发作了一件大事:女足世界杯上,孙雯率队打进决赛。


捕获到热点的南孚电池疾速将孙雯签约成代言人,并把广告投放到了CCTV的黄金时段。


也是在同一年,大连化物所与安徽天成电器有限义务公司成立了直接甲醇分离实验室,展开了有关DMFC(直接甲醇燃料电池)关键资料及其制备技术的研讨工作,并取得了一些停顿。


双方的交集发作在两年后,2001年,直接甲醇分离实验室与南孚电池签署了一份为期四年的R&D协作计划,目的是小型移动电源的研制,合同总金额为1000万元人民币。


彼时,南孚电池早已稳坐国内碱性电池市占率第一的宝座,它选择与大连化物所共同研发甲醇燃料电池的一个背景就是:远在大洋彼岸的一家名为Manhattan Scientifics的公司,注册了一个Micro-Fuel Cell商标,目的是消费用于手机电源的微型直接甲醇燃料电池,而以这个电池为电源的手机可待机6个月,连续通话一个星期。


这释放出一个信号——甲醇燃料电池曾经开端应用在手机等通讯产品上。更进一步地,与一切电池一样,甲醇燃料电池的应用不只仅局限于手机上,笔记本电脑、摄像机这类需求用到电的便携式电子产品都能够完成应用。


2004年大连化物所的孙公权团队曾胜利开发了“国内第一套笔记本电脑用直接甲醇燃料电池范样品”。孙公权是在2001年从美国归来,作为出色人才受聘大连化物所,参与衣宝廉院士团队,中止甲醇燃料电池研讨。


甲醇燃料电池在便携式电子产品上的应用优点突出,但同时也有不可逃避的天生缺陷。好比甲醇是易燃品,很多场所不允许携带,这多多少少带来了一些运用上的不便。因而,甲醇燃料电池只呈现过很短的时间,便疾速淡出了人们的视野。


在便携式电子产品上的折戟,并不意味着甲醇燃料电池的全盘失败。同样来自大洋彼岸的另一家公司,曾经找到了一条更长的跑道。


1997年,德国飞驰公司提出甲醇重整燃料电池A级轿车计划。2001年11月,戴姆勒克莱斯勒公司在柏林发布了以甲醇为燃料的燃料电池车NeCar 5,并将其定位为全球第一个抵达试用阶段的甲醇重整燃料电池汽车。


第二年,为了系统地测试NeCar 5在日常运转状态中的技术极限,飞驰NeCar 5从美国旧金山动身,经高温的加利福尼亚、低温和多雪的内华达山脉和落基山脉,海拔2640米的山口,交通拥堵的大城市,历时14天抵达华盛顿,发明了甲醇燃料电池汽车5250公里的长途行驶纪录。


在研发上同样热忱的汽车厂商本田也在1996-2004年间,就甲醇重整制氢做了相应的研讨,并推出了相关车型。


不外,囿于种种限制,甲醇重整制氢研发随后进入低谷,鲜有汽车企业推出相关产品,只是在一些特定范畴,人们开端用甲醇重整制氢作为备用电源。


两条道路


从上世纪九十年代末开端的近十年间,甲醇燃料电池虽在研发和应用上向前跨了一步,有星星之火,但并未构成燎原之势。


这个时间段,中国对甲醇汽车同样兴味寥寥,仅有零星企业下场研发,直到2009年新能源政策的推进,才将行业带入了探求、试点的阶段。


简单来说,汽车行业在新能源化的道路上,能够分为两大途径:


一条途径是以丢弃内燃机为目的的计划,如主张纯电动技术道路、燃料电池技术道路和混合动力技术道路。


另一条途径是以继续运用内燃机,寻求替代燃料为目的的计划,如自然气、甲醇、乙醇、二甲醚等。


2005年,吉利顽强地选择了第二种途径,也就是用甲醇燃料发起机取代传统内燃机的道路,开端了甲醇汽车的产品研发。


新能源汽车的展开依赖政策的推进。在2009年,作为全国政协委员的李书福便提交了一份题为“关于尽快出台甲醇车国度规范的提案”,呼吁国度发改委、国度工信部、国度规范化管理委员会尽快完成甲醇汽车的国度规范的制定工作。


很快这份提案就有了回应。同年,工信部有关司局调集汽车和内燃机行业专家展开了甲醇作为车用燃料的调研工作。


经过市场调研和基础考证,全面梳理甲醇作为车用燃料在应用中存在的问题,针对甲醇燃料的特性,工信部于2012会同有关部委先后在山西、陕西、上海、甘肃和贵州等5省10市组织展开甲醇汽车试点工作。


与吉利的道路相似,当时政策的重点主要是,在技术道路上走“甲醇作为替代燃料的内燃机”道路, 而没有选择“丢弃内燃机的甲醇燃料电池系统”。


同时期的中国新能源汽车市场,电动汽车开端跨过培育阶段走向长大阶段。特别是2014年,中国第一批Model S车主从CEO马斯克的手中拿到“车钥匙”,这标记着开端正式进入中国市场,同时也加速了中国市场的智能电动汽车的展开进程。


两条途径同时向前,但从后面的理论来看,丢弃内燃机的计划明显更胜一筹。因而,国度有关部门的支持重点也转向电动汽车,对甲醇应用研讨的政策支持并未几。


政策方面无利好,资本市场给予的关注也有限。2010年,放弃光鲜的美国绿卡,卖房举家回国的欧阳洵兴办了氢璞创能,主要做燃料电池电堆和甲醇制氢中心部件产品,但直到公司成立的第四年,氢璞创能才终于迎来了天使轮投资1000多万元。


行业混沌,外力有限,但这并未消弭吉利汽车的坚持。2017年、2019年全国两会期间李书福继续两次提案,请求对甲醇汽车的问题给予政策性的关注。


2019年3月,工信部连同国度发改委、科技部、公安部等八部委,分离发布《关于在部分地域展开甲醇汽车应用的指导意见》,预示着我国甲醇汽车开端由探求、试点进入了一个新的展开阶段。


政策催动,吉利汽车不再是甲醇汽车范畴的“孤勇者”。


2019年爱驰汽车注资丹麦甲醇燃料电池系统开发商Blue World Technologies公司。2020年8月,爱驰汽车的甲醇重整制氢燃料电池项目在山西高平开工树立。随后,又与中科院大连化物所签署关于甲醇燃料电池的战略协作协议。


与吉利的甲醇发起机道路不同的是,甲醇重整燃料电池是先用甲醇制造氢源,再将氢源的化学能转变为电能驱动车辆行进,能够了解为由甲醇重整系统和氢燃料电池两部分构成的电池。这种道路成本更高,设备更复杂,但是具有更高的能源应用效率


2021年,生态环境部正式翻开公告申报端口,吉利等企业满足国六排放规范的甲醇车辆开端投放市场,预示着甲醇汽车正式进入市场推行阶段。


捷径还是弯路?


“甲醇是清洁的含氧液体燃料,储运用方便,资源丰厚,用处普遍,绿色甲醇是全球公认的碳中和异曲同工。”李书福曾在2021年9月召开的太原能源低碳展开论坛上大谈甲醇汽车的优点。


不外,假如从2012年工信部启动五省十城试点工作算起,甲醇汽车推行至今已有十年的时间,但一个明显的问题是:展开到往常,全国保有量也仅有3万台左右。


除吉利、爱驰汽车之外,仅有远程新能源商用车、宇通客车以及一汽等几家企业披露了相关的产品动态。


海马汽车7月20日在投资者互动平台表示,“公司氢能汽车正在研发过程中,公司不扫除甲醇制氢研讨道路”,但整体来看,市场上推行甲醇产品的车企并未几。


2018年在如皋举行的第三届国际氢能与燃料电池汽车大会上,威马汽车曾展出过直接采用甲醇燃料电池电动概念车,但后续便没有了音讯。


为何会中途放弃?威马汽车内部人员曾在接受媒体采访时表示,之所以在后来没有实质性技术落中央案,正是思索到市场推行等要素。


今年3月份,恒久科技在互动平台上回答投资者提问时也提到, 目前旗下奥加华公司的直接甲醇燃料电池研发进入商业化阶段,在家用乘用车、物流车上中止过应用、测试,取得过不错的效果,但从性价比角度车厂没有采用。


为什么性价比低?钛媒体App了解到,关键的一点在于,甲醇至今没有被归入国度的能源体系中,这就意味着甲醇燃料的消费、销售以及加注站的审批树立等缺乏政策依据,也招致国内很多区域关于甲醇加注站未能提高。


“桥”没搭好,车厂自然不敢真金白银地大范围投入。工信部甲醇汽车推行应用专家指导委员会秘书长魏安力在接受媒体采访时曾表示,一方面这些车企出于经济考量,甲醇汽车暂时的收益并不高;另一方面,当前甲醇加注站树立不完善,推出甲醇汽车后销量也不会太好。


传导到消费者这一侧,“在科普水平远不迭纯电车的背景下,消费群体对甲醇汽车不甚了解,自然会抱有张望态度。”一位车厂工作人员对钛媒体App说道。


固然面临的应战繁杂,但周清哲依旧以为,若从能源载体的角度看,说甲醇技术道路不是未来汽车主流展开方向,结论下的为时过早。


当然,他也坦诚“目前甲醇燃料电池还处于起步阶段,标的较少,大部分还是处于示范性工程阶段。供给链的树立、燃料电池和发起机的成熟度还待进步。”不外,他也表示,甲醇计划固然有少量的碳排放,但在存储,运输方面能够完整复用目前的化石燃料的供给链,整体的社会树立成本十分低。


也有一种观念以为,评价甲醇经济,还要先找准动身点。“在传统化工范畴,甲醇代表的是存量市场。在能源范畴,甲醇代表着增量市场”,2022年太原能源低碳展开论坛中科院上海高等研讨院副院长黄伟光剖析,他以为,从能源这一增量市场的角度,随着甲醇作为清洁燃料的大范围应用,有望完成爆发式增长。


数据显现,2022年上半年,甲醇表观需求量抵达4425.72万吨,较去年同期增长2.83%。


但任何技术在展开初期,细致展开道路都是迂回的、迂回的,成熟技术的魅力在于经过了时间的检验。“往常甲醇汽车及甲醇燃料电池相似10年前锂电在汽车产业的展开阶段”,周清哲说。


在这个阶段,“技术道路尚处于探求阶段,同时,业界、政府部门对甲醇作为能源载体的属性的了解和认知尚不迭纯氢的道路 ”,因而“国度政策和政府引导十分关键。”


(本文首发钛媒体App 作者|韩敬娴 编辑 | 秦聪明)



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