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甲醇燃料是符合中国国情的新能源
加入时间:2019-09-27        来源:中国科技报


  人类能源发展轨迹是从高碳到低碳再到零碳,从低效率走向高效率。氢能,作为绿色高效的二次能源,被全世界公认为是21世纪的“终极能源”。
  
  燃料电池是高效清洁利用氢能的最佳工具,相关技术在国际上已取得重大突破,并在多个领域进行商业化应用。但氢燃料电池在推广和使用之路上遭遇了诸多挑战。比如氢气存储条件苛刻、不安全,氢气压缩时能耗大以及运输成本高等。尤其高压氢制备成本高,若将其作为产品推向市场,以目前的技术而论还需要走过一段漫长的发展之路。
  
  甲醇能源是符合中国特色的新能源。据最新数据统计,截至2018年,全球甲醇产能约14400万吨,中国甲醇产能达8600万吨/年,占世界产量60%以上,预计未来还将新增产能2000万吨。此外,我国甲醇燃料生产技术成熟,成本低于汽油和柴油。关于安全性,美国能源部的数据显示,甲醇燃料是最安全的二次能源。
  
  目前我国仍在不断加大甲醇产业建设。今年3月19日,国家八部委联合印发了61号文件《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,鼓励企业研发甲醇混合动力汽车、甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车产品,支持各地推进甲醇燃料生产及加注体系建设。
  
  事实上,甲醇作为能源的使用途径主要有3种:直接燃烧、内燃机燃烧和甲醇重整制氢燃料电池。甲醇重整制氢最近广受关注,与传统的制氢方法相比,甲醇重整制氢具备六大优点:制氢原料来源广泛且价格低廉,甲醇作为一种常见的化工原料,既可从化石资源中制得,又可由生物质制取;氢元素利用率高、含氢量高、能量密度高;制氢装置简单;以甲醇为原料制氢投资少、自动化程度高、生产能力易调节;甲醇作为液体燃料,使用和运输方便;甲醇燃料十分稳定、挥发性较低,适合燃料电池的所有操作条件。
  
  甲醇重整制氢+氢燃料电池系统作为“发电机”系统有多种技术路线,我们走的是甲醇重整+高温燃料电池,这类技术是现阶段发展最快的技术路径,整体系统效率高。已在电动车及其他特殊领域得到了众多成功应用。
  
  我国在甲醇氢燃料电池技术领域已达世界领先水平。2017年12月29日,由我国研发的世界首台甲醇氢燃料电池电动物流车获得工业和信息化部《新能源汽车产品公告》批示,该车型为基于30千瓦甲醇氢燃料电池组的东风特汽7T电动物流车。它不仅具有电动车的低能耗、低排放、低污染的优势,同时也解决了城市物流车电动化过程中不可忽视的续航里程短、充电设施不完善、充电难、充电时间长等问题。目前,该车型已开始批量生产并正式投入商业运营。
  
  甲醇氢燃料电池发电装置在分布式能源、交通、军民融合、船舶以及航天航空领域有着广阔的应用前景。此外,在持续供能困难的中西部地区、无人区、自然保护区、高原高寒无人值守的通信基站和边防哨点等特殊区域和场景下,甲醇重整氢燃料电池更稳定,甚至可以替代传统的锂电池和柴油机。
  
  目前国内甲醇氢燃料电池已经具备产业化生产条件,全球首个以甲醇为加注介质的氢燃料电池生产基地已于2018年12月份在宁波慈溪举行奠基仪式。该生产基地项目于2020年全部建成投产后,年产值预计可达到100亿元。(本报见习记者 韩扬眉 采访整理)

(责任编辑:狄丛丛)
 
 
 
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