瑕瑜互见丨甲醇燃料电池汽车会成为汽车产业的新风口吗?

2018-12-07 10:37:54 新浪南方能源

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  在你还没把氢燃料电池汽车弄清楚、整明白的时候,另一种燃料电池汽车——甲醇燃料电池汽车已经悄然到来,这种新能源汽车有何优缺点?会成为又一个新造车实力的“风口”吗?

  新车上路,背后产业链初成

  日前,爱驰汽车推出了一款新车型——RG Nathalie,这款车的最大亮点是甲醇燃料电池作为动力源。据介绍,RG Nathalie通过加注甲醇分解形成氢,再将氢转换成电能驱动车辆,由此解决了纯电动车充电时间长问题,当然它也可以充电。通过以上形式与插电系统获取的电能,可将其续航里程提升到约1200公里,其续航表现可谓相当惊人。

  今年10月,由东风特汽和苏州氢洁电源科技有限公司联合生产的甲醇重整氢燃料电池轻型卡车在昆山举行正式投入商业运营发布仪式,

  事实上,在甲醇燃料电池汽车之前,甲醇汽车已经在国内“奔跑”了多年。据悉,近几年来吉利一共研发了4款甲醇动力和14款甲醇整车产品,并先后在5省市8个试点区域投放1008辆,累计行驶里程超过1.3亿公里,单车最高行驶里程超过30万公里。

  此外,一汽、北汽、陕汽车企等已加入了甲醇汽车整车的研发生产领域,潍柴、山东新蓝环保、江苏达菲特等零部件企业开展了涉及甲醇乘用车、公交车、重型卡车、轻卡等整车产品及甲醇发动机、控制系统、甲醇燃料加注机、燃料后处理装置等关键零部件的业务,甲醇汽车产业链正在逐步行成。

<strong>直接燃烧?推广不易</strong>

  直接燃烧?推广不易

  甲醇俗称“木醇”或“木精”,就甲醇来源而言,2017年我国甲醇产能8000万吨左右,85%左右均为煤转化制甲醇。我国煤炭丰富,电厂、焦化厂可大量生产甲醇。

  传统甲醇汽车以甲醇为燃料,这是由煤经过汽化加氢而生成的液体,其性能与汽油接近,也可以用于点燃式的发动机。制得的甲醇可以直接用于内燃机燃烧使用,原机械工业部部长何光远曾表示,甲醇可在常温常压下,以液体形式存在,对汽车的加注方式基本与汽油相同,储运等各方面也很方便,且甲醇加注站可以按照加油站的模式建造。

  据了解,甲醇具有高辛烷值、低污染和无排烟等特点。甲醇燃烧完全可减少20%-50%的碳氢化合物排放,设计先进的发动机可减少碳氢化合物排放90%,颗粒物、氮氧化物排放也较低。 

  我国曾在个别地区开展甲醇汽车试点工作,但效果差强人意,其始终没有得到大范围的推广应用。对于个中缘由,有专家认为原因有三:1、是此前制定的的车用甲醇燃料标准中,缺乏添加剂的,因此无法对添加剂的使用进行科学规范;2、是我国煤炭资源丰富,但煤化工提炼1吨甲醇需耗费水资源约10吨,而产煤大省的水资源一般都比较匮乏;3、是缺少相关政策作为支撑。

  “甲醇燃料汽车推广已近二十年,但收效尚不明显,主要是内燃技术没有彻底解决污染物和颗粒物排放问题,热转机械效率也较低,商用车司机不愿使用,甲醇加注网点有限,所以甲醇内燃汽车推广较慢。”北京大学世界新能源战略研究中心高级研究员连波分析指出。

  另辟途径,作燃料电池之用

  在这一情况下,另一种新的“甲醇汽车”——甲醇燃料电池汽车进入了大众的视线。

  据悉,甲醇燃料电池是燃料电池的一种,是将甲醇与水混合后重整制氢,供燃料电池发电。与氢氧燃料电池相比,其无需装载储氢罐,也无需配套加氢站。能源转换率较高,但也有一定的二氧化碳排放。

  在使用成本上,甲醇燃料电池有明显的优越性,在公交车领域,日使用成本为纯电动公交的60%,为燃油公交的44%;在物流车领域,是纯电动物流车的60%,为燃油物流车的28%。

  不过,当前能源结构下,甲醇燃料电池占比比较低,而专业甲醇补给站的数量也相当少。

(一张重组式甲醇燃料电池的原理图)(一张重组式甲醇燃料电池的原理图)

  专业人士表示,建立甲醇补给配套体系并不困难,可以充分利用现有的加油站系统,将传统加油机的加注枪更换为甲醇加注枪,仅需要10万元,而且能量补充时间不超过3分钟。

  因此,今年10月,工业和信息化部节能与综合利用司副司长杨铁生指出,坚持因地制宜、积极稳妥、安全可控的原则,从实际出发,在山西、陕西、贵州、甘肃等具备推广应用条件的地区,加快甲醇汽车推广,有效推进甲醇汽车制造体系、甲醇燃料生产和加注体系以及标准体系建设,积极开展国际间技术交流与合作。

  杨铁生表示,目前,工业和信息化部正积极会同有关部门研究制定甲醇汽车推广应用政策,已编制完成《关于开展甲醇汽车推广应用工作的指导意见》,正会签有关部门,即将正式发布,成为下一阶段甲醇汽车推广应用的重要指导性文件。

<strong>问题不少,商用推广还有距离</strong>

  问题不少,商用推广还有距离

  甲醇燃料汽车看上去很美,但目前正在在做这种燃料电池的企业还是不多。有资深行业人士表示,甲醇燃料电池汽车要实现量产并真正安全实用,还需要克服一些技术难关,包括燃料电池的质子交换膜甲醇透过很严重,造成燃料浪费;甲醇燃料电池的催化剂,其活性及稳定性还很难达到要求;它的集成技术也不够不完善。

  广东泰罗斯汽车动力系统有限公司总经理、长江氢能研发中心CTO张锐明就认为,甲醇燃料电池汽车未来也很难大范围商业推广。

  “甲醇燃料电池最大的问题是其工作环境需要较高的温度,所以需要为其创造高温的环境,且其启动时间比较长,这不适宜于汽车使用。”张锐明表示,间接使用甲醇的重组型甲醇燃料电池面临的主要困难是启动时间和启动温度的考验。

  此外,甲醇燃料电池需要一般燃料电池的基础上加上了甲醇重整器和纯化器,这既增加了产品成本,也增加了产品的重量和操作复杂性,与所换得的性能提升相比,并不太值得。

  张锐明还提到,甲醇具有较强烈的挥发性和毒性,在加注甲醇时容易对人体造成损害。甲醇的使用必须由专业人士在特定场所操作,不适合大众推广。

  国内一家知名燃料电池生产企业的研发人员也表示,甲醇重组适合用于制氢,但目前不适用于直接制作燃料电池汽车。该企业有一台甲醇燃料电池装置,作为备用电源使用。

  据了解,目前涉及甲醇燃料电池生产的企业大多是早先做制氢和燃料电池企业的企业,如广东合即得能源科技有限公司、上海博氢新能源科技有限公司、氢璞创能科技有限公司等。声称涉及这一领域的整车企业有吉利汽车、东风汽车、一汽等。在下游,甲醇的添加主要为油气公司负责,不需要像充电桩和加氢站一样开设新的企业。

  在标志着新能源汽车牌照资格的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,新近的批次只有东风汽车的甲醇重整制氢燃料电池厢式运输车进入目录之中。华南新能源汽车产业促进中心主任周宁表示,甲醇燃料电池汽车不能成批次持续地出现在《目录》中,就不能说明这一车型已经具备产业化和商业化的能力,对其商业价值的评估也应该慎重。

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