瑕瑜互見丨甲醇燃料電池汽車會成為汽車產業的新風口嗎?

 在你還沒把氫燃料電池汽車弄清楚、整明白的時候,另一種燃料電池汽車——甲醇燃料電池汽車已經悄然到來,這種新能源汽車有何優缺點?會成為又一個新造車實力的“風口”嗎?

新車上路,背後產業鏈初成

 日前,愛馳汽車推出了一款新車型——RG Nathalie,這款車的最大亮點是甲醇燃料電池作為動力源。據介紹,RG Nathalie通過加註甲醇分解形成氫,再將氫轉換成電能驅動車輛,由此解決了純電動車充電時間長問題,當然它也可以充電。通過以上形式與插電系統獲取的電能,可將其續航里程提升到約1200公里,其續航表現可謂相當驚人。

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 今年10月,由東風特汽和蘇州氫潔電源科技有限公司聯合生產的甲醇重整氫燃料電池輕型卡車在崑山舉行正式投入商業運營發佈儀式,

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 事實上,在甲醇燃料電池汽車之前,甲醇汽車已經在國內“奔跑”了多年。據悉,近幾年來吉利一共研發了4款甲醇動力和14款甲醇整車產品,並先後在5省市8個試點區域投放1008輛,累計行駛里程超過1.3億公里,單車最高行駛里程超過30萬公里。

 此外,一汽、北汽、陝汽車企等已加入了甲醇汽車整車的研發生產領域,濰柴、山東新藍環保、江蘇達菲特等零部件企業開展了涉及甲醇乘用車、公交車、重型卡車、輕卡等整車產品及甲醇發動機、控制系統、甲醇燃料加註機、燃料後處理裝置等關鍵零部件的業務,甲醇汽車產業鏈正在逐步行成。

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直接燃燒?推廣不易

 甲醇俗稱“木醇”或“木精”,就甲醇來源而言,2017年我國甲醇產能8000萬噸左右,85%左右均為煤轉化制甲醇。我國煤炭豐富,電廠、焦化廠可大量生產甲醇。

 傳統甲醇汽車以甲醇為燃料,這是由煤經過汽化加氫而生成的液體,其性能與汽油接近,也可以用於點燃式的發動機。製得的甲醇可以直接用於內燃機燃燒使用,原機械工業部部長何光遠曾表示,甲醇可在常溫常壓下,以液體形式存在,對汽車的加註方式基本與汽油相同,儲運等各方面也很方便,且甲醇加註站可以按照加油站的模式建造。

 據瞭解,甲醇具有高辛烷值、低汙染和無排煙等特點。甲醇燃燒完全可減少20%-50%的碳氫化合物排放,設計先進的發動機可減少碳氫化合物排放90%,顆粒物、氮氧化物排放也較低。 

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 我國曾在個別地區開展甲醇汽車試點工作,但效果差強人意,其始終沒有得到大範圍的推廣應用。對於箇中緣由,有專家認為原因有三:1、是此前制定的的車用甲醇燃料標準中,缺乏添加劑的,因此無法對添加劑的使用進行科學規範;2、是我國煤炭資源豐富,但煤化工提煉1噸甲醇需耗費水資源約10噸,而產煤大省的水資源一般都比較匱乏;3、是缺少相關政策作為支撐。

 “甲醇燃料汽車推廣已近二十年,但收效尚不明顯,主要是內燃技術沒有徹底解決汙染物和顆粒物排放問題,熱轉機械效率也較低,商用車司機不願使用,甲醇加註網點有限,所以甲醇內燃汽車推廣較慢。”北京大學世界新能源戰略研究中心高級研究員連波分析指出。

另闢途徑,作燃料電池之用

 在這一情況下,另一種新的“甲醇汽車”——甲醇燃料電池汽車進入了大眾的視線。

 據悉,甲醇燃料電池是燃料電池的一種,是將甲醇與水混合後重整制氫,供燃料電池發電。與氫氧燃料電池相比,其無需裝載儲氫罐,也無需配套加氫站。能源轉換率較高,但也有一定的二氧化碳排放。

 在使用成本上,甲醇燃料電池有明顯的優越性,在公交車領域,日使用成本為純電動公交的60%,為燃油公交的44%;在物流車領域,是純電動物流車的60%,為燃油物流車的28%。

 不過,當前能源結構下,甲醇燃料電池佔比比較低,而專業甲醇補給站的數量也相當少。

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(一張重組式甲醇燃料電池的原理圖)


 專業人士表示,建立甲醇補給配套體系並不困難,可以充分利用現有的加油站系統,將傳統加油機的加註槍更換為甲醇加註槍,僅需要10萬元,而且能量補充時間不超過3分鐘。

 因此,今年10月,工業和信息化部節能與綜合利用司副司長楊鐵生指出,堅持因地制宜、積極穩妥、安全可控的原則,從實際出發,在山西、陝西、貴州、甘肅等具備推廣應用條件的地區,加快甲醇汽車推廣,有效推進甲醇汽車製造體系、甲醇燃料生產和加註體系以及標準體系建設,積極開展國際間技術交流與合作。

 楊鐵生表示,目前,工業和信息化部正積極會同有關部門研究制定甲醇汽車推廣應用政策,已編制完成《關於開展甲醇汽車推廣應用工作的指導意見》,正會簽有關部門,即將正式發佈,成為下一階段甲醇汽車推廣應用的重要指導性文件。

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問題不少,商用推廣還有距離

 甲醇燃料汽車看上去很美,但目前正在在做這種燃料電池的企業還是不多。有資深行業人士表示,甲醇燃料電池汽車要實現量產並真正安全實用,還需要克服一些技術難關,包括燃料電池的質子交換膜甲醇透過很嚴重,造成燃料浪費;甲醇燃料電池的催化劑,其活性及穩定性還很難達到要求;它的集成技術也不夠不完善。

 廣東泰羅斯汽車動力系統有限公司總經理、長江氫能研發中心CTO張銳明就認為,甲醇燃料電池汽車未來也很難大範圍商業推廣。

 “甲醇燃料電池最大的問題是其工作環境需要較高的溫度,所以需要為其創造高溫的環境,且其啟動時間比較長,這不適宜於汽車使用。”張銳明表示,間接使用甲醇的重組型甲醇燃料電池面臨的主要困難是啟動時間和啟動溫度的考驗。

 此外,甲醇燃料電池需要一般燃料電池的基礎上加上了甲醇重整器和純化器,這既增加了產品成本,也增加了產品的重量和操作複雜性,與所換得的性能提升相比,並不太值得。

 張銳明還提到,甲醇具有較強烈的揮發性和毒性,在加註甲醇時容易對人體造成損害。甲醇的使用必須由專業人士在特定場所操作,不適合大眾推廣。

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 國內一家知名燃料電池生產企業的研發人員也表示,甲醇重組適合用於制氫,但目前不適用於直接製作燃料電池汽車。該企業有一臺甲醇燃料電池裝置,作為備用電源使用。

 據瞭解,目前涉及甲醇燃料電池生產的企業大多是早先做制氫和燃料電池企業的企業,如廣東合即得能源科技有限公司、上海博氫新能源科技有限公司、氫璞創能科技有限公司等。聲稱涉及這一領域的整車企業有吉利汽車、東風汽車、一汽等。在下游,甲醇的添加主要為油氣公司負責,不需要像充電樁和加氫站一樣開設新的企業。

 在標誌著新能源汽車牌照資格的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》,新近的批次只有東風汽車的甲醇重整制氫燃料電池廂式運輸車進入目錄之中。華南新能源汽車產業促進中心主任周寧表示,甲醇燃料電池汽車不能成批次持續地出現在《目錄》中,就不能說明這一車型已經具備產業化和商業化的能力,對其商業價值的評估也應該慎重。

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