甲醇重整制氫,迎來燃料電池汽車風口

                          發布時間:2021-11-23 14:00    來源:氫智會

                          關鍵詞:甲醇 燃料電池汽車 氫能

                          摘要:越來越多的專家在公開場合為甲醇制氫站臺,越來越的產業與甲醇制氫結合,且合作額度越來越大。日前,廣西南寧公布了價值90億元的“12GW甲醇重整氫燃料電池產業化項目”。

                            在爭議中,甲醇制氫及甲醇重整氫燃料電池逐漸走到C位。

                            越來越多的專家在公開場合為甲醇制氫站臺,越來越的產業與甲醇制氫結合,且合作額度越來越大。日前,廣西南寧公布了價值90億元的“12GW甲醇重整氫燃料電池產業化項目”。

                            從質疑到認可,從不解到接受,氫能風口下,甲醇又一次成為輿論的焦點。

                            

                          甲醇重整制氫,迎來燃料電池汽車風口

                           

                            綠色甲醇,廣闊未來市場

                            一直以來,中科院副院長、院士張濤曾多次公開表示,“綠色甲醇能量密度高,是理想的液體能源儲運方式。利用可再生能源發電制取綠氫,再和二氧化碳結合生成方便儲運的綠色甲醇,是通向零碳排放的重要路徑。”

                            張濤甚至認為,綠色甲醇作為能源轉化中樞,能夠在碳足跡全流程上解決能源的清潔性問題,并起到拓展氫能應用產業鏈、降低碳排放、實現碳利用等一舉多得的效果。

                            中科院大連化物所太陽能研究部主任、院士李燦對甲醇的價值給予更高評價,他多次表示:“利用‘液態陽光’技術可將太陽能等可再生能源儲存在甲醇中,提供了一條發電-(特)高壓輸電之外的可再生能源儲存和輸運的新模式,是可再生能源轉化為各種化學能的樞紐。作為完成碳中和目標的重要路徑。”

                            “甲醇是目前最好的制氫材料”,澳大利亞國家工程院外籍院士劉科更是公開堅持“甲醇在線制氫比汽油制氫都要簡單很多。這樣做了以后,實際上甲醇和水重整,產生的氫氣直接通過電堆發電,電就可以驅動汽車。哪用電的時候哪去制氫,同時發電,這是氫能的未來。

                            劉科認為:“甲醇是把燃料電池的高效性和液體燃料的好處,兩個結合起來,這是未來氫能的一個方向。”

                            行業之中,甲醇氫燃料項目也從無到有,逐漸走進人們的視線,2021年10月28日上海博氫新能源公司與廣西北投能源投資集團有限公司、南寧市良慶區人民政府共同簽署了《12GW甲醇重整氫燃料電池產業化項目戰略合作框架意向協議》,項目總投資約90億元人民幣。項目為年產12GW甲醇重整氫燃料電池終端產品(其中5KW60萬臺、20KW21萬臺、60KW8萬臺)以及電堆、雙極板、膜電極(MEA)、質子交換膜、碳紙、催化劑等核心部件產品的總裝與制造。

                            

                          甲醇重整制氫,迎來燃料電池汽車風口

                           

                            “即制即用”,甲醇在線制氫

                            眾所周知,氫有先天的“四個最”無法依靠研發技術改變。即氫是體積能量密度最低的物質、最小的分子、最容易泄漏、有最寬的爆炸范圍。

                            這些原因導致了高昂的儲氫運氫成本及基礎設施建設成本,氫氣的儲運也成為行業發展亟需解決的痛點。

                            據了解,常規的煤制氫、天然氣制氫等大規模制氫方式,在用氫上其實存在著巨大的隱性成本。僅運費一項開銷,每公斤氫氣從制備完成到最終送達消費者,其中的運輸成本就在25元以上。

                            與之相比,甲醇制氫屬于微型制氫裝置,省去了氫氣的儲存和運輸環節,離消費者最近,可實現即制即用。

                            同時,與高壓儲氫相比,甲醇是非常好的液體儲氫、運氫載體。

                            首先,甲醇來源廣泛可靠。既可以利用煤炭、天然氣等制甲醇,也可以利用“棄風”、“棄光”等電解水制氫,氫再與二氧化碳反應制取甲醇。

                            其次,常溫常壓下甲醇為液體燃料。液體燃料最大的優勢就是陸上可以管路輸送,海上可以跨海輸送,并可以長期保存,實現安全高效經濟便捷儲運。

                            再次,以甲醇作為高密度儲氫材料,每噸甲醇與水重整可制出超過180公斤氫氣,較之高壓或低溫液態儲氫方式具有更高的儲氫能量密度。

                            最為重要的一點是,甲醇制氫路線可以很好地將已有的加油站等基礎設施利用起來,與建設加氫站相比,成本優勢也很明顯。

                            因此,甲醇在線制氫系統在規?;矫嬗忻黠@優勢,可避開燃料電池汽車的商業化在儲運等方面的瓶頸,受市場追捧也在情理之中。

                            

                          甲醇重整制氫,迎來燃料電池汽車風口

                           

                            車端應用,甲醇重整氫燃料電池系統

                            在氫能發展的過程中,交通領域尤其是汽車領域的商業化一直是“先鋒”。

                            2019年,工信部發布的《關于在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》指出,要鼓勵和支持企業研發甲醇燃料電池汽車產品,加快甲醇汽車科研成果轉化及產業化應用。

                            因此,甲醇重整制氫技術也被越來越多的企業應用到車端,相應的甲醇重整氫燃料電池系統也逐漸被市場認可。

                            據了解,甲醇重整氫燃料電池利用甲醇水溶液作為燃料,通過重整器將甲醇水溶液轉化為氫氣混合氣,在高溫質子交換膜燃料電池電堆中反應對外輸出電能。未完全反應上的氣體在氧化室中反應,為前端甲醇重整反應提供熱量。

                            簡單說就是,一邊把液體甲醇加進去,另一邊就可以直接轉換成氫能,然后發電驅動汽車。該技術氫氣即產即用、燃料能量轉化效率高,且無有害氣體排放。

                            博氫新能源公司、吉電股份、中集安瑞科、愛馳汽車等紛紛上馬甲醇制氫技術及甲醇重整氫燃料電池系統的研發生產。

                            值得關注的是,作為甲醇重整制氫技術的先行者,早在2004年,博氫新能源公司董事長沈建躍博士就已經開始研究甲醇重整制氫的技術和設備,并且通過了國內首款由工信部核發公告的“甲醇重整制氫燃料電池載貨汽車底盤”和“甲醇重整制氫燃料電池廂式運輸車”。

                            起研發生產的甲醇重整制氫燃料電池發電系統產品技術含量高、發電成本低,通過成組技術和智能控制組成不同功率的智能發電機,可廣泛應用于移動能源和分布式能源領域。

                            此次12GW甲醇重整氫燃料電池產業化項目的建設內容為年產12GW甲醇重整氫燃料電池終端產品(包括5KW 60萬臺、20KW 21萬臺、60KW 8萬臺)以及電堆、雙極板、膜電極(MEA)、質子交換膜、碳紙、催化劑等核心部件產品的總裝與制造,建成后將成為全球甲醇重整氫燃料電池最大的生產基地。

                            從項目建設內容即可發現,該項目致力于打造國內首個甲醇重整氫燃料電池終端產品的全產業鏈,這對我國氫能及燃料電池汽車的發展推動作用無疑是巨大的。

                            

                          甲醇重整制氫,迎來燃料電池汽車風口

                           

                            大潮奔涌,當下我國氫能產業發展窗口期已形成,甲醇制氫作為其中一條主要技術路線也受到了更多的關注。

                            滄海橫流,甲醇的應用還需要等待市場的檢驗,但我們有理由相信未來中國氫能社會中,必將有甲醇的一片天地。

                          (責編:lxh)
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