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中國甲醇重整制氫燃料電池的探索之路

鉅大LARGE  |  點擊量:3173次  |  2019年11月29日  

甲醇重整制氫燃料電池汽車一直是業(yè)內(nèi)爭議的焦點話題之一,一方面由于甲醇重整制氫燃料電池汽車具有不受加氫站建設(shè)落后的制約,氫氣即產(chǎn)即用,對氫氣純度要求不高等優(yōu)勢;另一方面其存在系統(tǒng)復(fù)雜程度增加,體積重量變大,需要額外的控制系統(tǒng)完成動態(tài)調(diào)控等劣勢。


事實上,甲醇重整制氫燃料電池在海外經(jīng)歷了長達(dá)10年的低潮期,僅僅在備用電源領(lǐng)域有所應(yīng)用。而國內(nèi)從2010年起,開始有企業(yè)對此關(guān)注,做相應(yīng)的研究,并從2014年開始逐步推出產(chǎn)品。


2018年10月25日,由東風(fēng)特汽和蘇州氫潔電源科技有限公司聯(lián)合生產(chǎn)的,基于甲醇重整氫燃料電池輕型卡車在昆山舉行商業(yè)化運營投入儀式。據(jù)悉該車型已于2018年12月上榜工信部《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》(2018第12批),產(chǎn)品型號為東風(fēng)汽車公司的T7廂式貨車,載重量為7.5噸。


2019年年初,搭載中氫新能甲醇重整制氫燃料電池系統(tǒng)的物流車在浙江湖州正式投入商業(yè)化運營,該輕卡為東風(fēng)汽車的中型廂式貨車,載重量為2.605噸。


此外,海得利茲現(xiàn)已研制出高溫質(zhì)子交換膜、高溫質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極及高溫質(zhì)子交換膜燃料電池電堆等專門針對高溫燃料電池的產(chǎn)品;上海合既得于2010-2011年成功開發(fā)出第一代醇水富氫機,采用的是甲醇水催化重整技術(shù),利用自主研制的新型催化劑實現(xiàn)從甲醇水到氫氣的轉(zhuǎn)化。


在當(dāng)前質(zhì)子交換膜燃料電池風(fēng)頭正盛之時,想從中分一杯羹著實不易,甲醇重整制氫燃料電池未來市場前景到底如何?


據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,甲醇重整氫燃料電池汽車具有明顯的節(jié)能減排效果,其使用成本和購置成本相對純氫燃料電池汽車也更低。從運營成本來看,目前純氫燃料電池汽車的制氫成本大約為2元/kWh,如采用電解制氫方式成本將更高,這其中還不包括氫氣儲存、運輸和加氫站的投資及運營費用等。


對于甲醇燃料電池客車來說,采用的甲醇混合液成本約為1——1.5元/L,折合為0.9——1.3元/kWh,燃料成本低于氫燃料電池,接近純電動客車的電費成本(1.2——1.6元/kWh)。


中氫新能總經(jīng)理周明強表示,甲醇重整制氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用場景非常廣泛,除了應(yīng)用于汽車動力、移動充電、分布式能源、高品質(zhì)電源、應(yīng)急備用電源和船舶動力等六大板塊外,在工業(yè)叉車、偏遠(yuǎn)孤立地區(qū)分布式能源保障、特種電源、不容許攜氫罐進車輛進入的密閉或地下空間會有市場需求空間,未來加氫站普及也可以靈活組合應(yīng)對。


然而,甲醇重整制氫燃料電池最大缺陷在于效率低、體積大、催化劑和膜的技術(shù)問題未得到有效解決,同時它還面臨著產(chǎn)業(yè)化的問題。為了滿足高溫甲醇重整器與高溫電堆的匹配和工作穩(wěn)定性,甲醇重整制氫燃料電池的核心部件和控制系統(tǒng)更加復(fù)雜。


對此,海得利茲副總經(jīng)理郭志斌博士認(rèn)為,目前質(zhì)子交換膜燃料電池與甲醇重整制氫燃料電池可以優(yōu)勢互補,應(yīng)結(jié)合應(yīng)用場景去選擇不同的燃料電池產(chǎn)品。


同時,郭志斌表示,從國家層面上看,甲醇重整高溫燃料電池技術(shù)也曾多次在相關(guān)政策中被提及,國家政府亦有其戰(zhàn)略規(guī)劃和想法,能否成為主流技術(shù)最終還是由市場進行選擇。


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