
氫能在今年受到了前所未有的關(guān)注度,汽車、化工等行業(yè)中的諸多企業(yè)紛紛尋找切點入場,且雄心勃勃。而這家已經(jīng)在氫能探索了二十余年的企業(yè)卻表現(xiàn)出了不一樣的冷靜和踏實。
“氫能道路是非常困難和緩慢的,當(dāng)前最切實可行、最符合中國實情的方向就是甲醇重整制氫,我們會堅持這一方向,我相信這是正確的選擇”,上海博氫新能源科技董事長沈建躍說到。
沈建躍博士早年在加拿大從事于氫能行業(yè),1998年在加拿大成立了博能,此后回國創(chuàng)業(yè),在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展成了今天的博氫集團。作為國內(nèi)氫燃料電池領(lǐng)域從業(yè)時間最長的企業(yè),博氫起初也嘗試了不同的方向,最后選定了甲醇重整制氫的路線。
在接受能見的專訪時,沈建躍博士表示,氫能行業(yè)目前還有許多關(guān)鍵瓶頸仍未突破,例如氫氣運輸中的壓縮、儲存等難題,且一些關(guān)鍵零部件依賴進口,國產(chǎn)化還需要一定時間,這就使得發(fā)展氫能的成本大大增加,阻礙氫能在更大范圍內(nèi)進行推廣。加、日、韓等目前在氫能行業(yè)處于領(lǐng)先地位的國家所取得的優(yōu)勢,是近三十年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合努力的成果,中國要想趕超并非一朝一夕可為,而且還需仰賴一些基礎(chǔ)學(xué)科的突破。甲醇制氫可以有效解決氫能推廣過程中的瓶頸問題,并降低成本,因為氫能利用成本中的90%源于氫的壓縮、儲存和運輸。
博氫在長期的實踐中認(rèn)識到,甲醇重整制氫是符合中國國情的氫能發(fā)展之路。
首先,中國擁有豐富的甲醇資源。中國是一個富煤貧油少氣的國家,清潔利用煤炭將是在中短期內(nèi)改善能源結(jié)構(gòu)、加強能源安全的一個方向,煤制甲醇便是其中一個較優(yōu)的選擇。據(jù)國際甲醇協(xié)會數(shù)據(jù)顯示,截至2018年,全球甲醇產(chǎn)能約14400萬噸,中國甲醇產(chǎn)能達(dá)8600萬噸/年,占世界產(chǎn)量60%以上。當(dāng)前中國仍在加大甲醇產(chǎn)業(yè)的建設(shè),預(yù)計未來新增產(chǎn)能2000萬噸。此外還可以通過生物質(zhì)、農(nóng)作物秸稈、垃圾等來煉制甲醇。目前國際上已經(jīng)有開始商業(yè)化的利用清潔能源電力將CO2和H2O合成甲醇的項目,國內(nèi)在這一領(lǐng)域也有深入的研究,“液態(tài)陽光”項目已經(jīng)落地甘肅。
其次,中國擁有豐富且成熟的甲醇推廣和應(yīng)用經(jīng)驗。中國在甲醇領(lǐng)域已經(jīng)進行了十八年的國家層面的推廣。目前國內(nèi)甲醇的生產(chǎn)技術(shù)成熟,產(chǎn)業(yè)鏈完善,成本已經(jīng)低于汽油和柴油。甲醇除了直接用于燃燒、內(nèi)燃機燃燒和甲醇重整制氫燃料電。前兩項已經(jīng)有豐富的應(yīng)用實踐了。關(guān)于第三項,2019年3月19日八部委聯(lián)合印發(fā)的61號文件《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》,鼓勵企業(yè)研發(fā)甲醇混合動力汽車、甲醇增程式電動汽車、甲醇燃料電池汽車產(chǎn)品,支持各地推進甲醇燃料生產(chǎn)及加注體系建設(shè)。8月28日,工信部在《關(guān)于對十三屆全國人大二次會議第3775號建議》中稱,研究把甲醇汽車納入《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》管理,。鼓勵企業(yè)提升甲醇汽車制造能力,重點推廣應(yīng)用甲醇/柴油二元燃燒技術(shù),開發(fā)甲醇商用車等多種車型產(chǎn)品,以滿足市場需求,支持甲醇汽車發(fā)展。這些政策不僅將甲醇燃料作為一種向全國推廣的燃料,也將甲醇燃料電池作為一種新技術(shù)納入甲醇的應(yīng)用當(dāng)中。
此外,甲醇本身的特點使其具有制氫優(yōu)勢。除了上文提及的原料來源廣且價格低,甲醇是液態(tài)含氫元素比例最高的清潔能源,能量密度高;制氫裝置簡單,以甲醇為原料制氫投資少、自動化程度高、生產(chǎn)能力易調(diào)節(jié);甲醇的安全性高,作為液體燃料,使用和運輸方便,甲醇燃料十分穩(wěn)定、揮發(fā)性較低,適合燃料電池的操作,這一優(yōu)勢高壓氫氣和液氫難以與之比肩。
最后,找準(zhǔn)自己的方向是關(guān)鍵。博氫選擇的是甲醇重整+高溫燃料電池,這一技術(shù)是現(xiàn)階段氫燃料電池系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)路徑,整體系統(tǒng)效率高。已經(jīng)在電動車、分布式能源、船舶、航空航天、軍用等領(lǐng)域得到了眾多成功應(yīng)用。產(chǎn)品應(yīng)用市場,交通是一個大的市場。受限于甲醇燃料電池體積和質(zhì)量偏大的特點,甲醇重整氫燃料電池目前在交通領(lǐng)域主要應(yīng)用于商用車。在綠色化難度較高的海運領(lǐng)域,預(yù)計甲醇在未來也將發(fā)揮積極貢獻(xiàn)。
但作為一個燃料或者一個能源來講,它還有好多其他市場值得深耕,例如發(fā)電領(lǐng)域。相較與純氫燃料電池,甲醇重整燃料電池更適合在將來替代柴油發(fā)電,可以廣泛應(yīng)用于家用、小型、應(yīng)急等發(fā)電領(lǐng)域。它在發(fā)電成本、環(huán)保性、效率、安全性等都具有明顯優(yōu)勢。
對于純氫線路的未來,沈建躍博士認(rèn)為,在技術(shù)不太成熟的情況下,大量上馬項目,既會造成重復(fù)建設(shè),也會帶來安全隱患。國外早前也提過實現(xiàn)氫能的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo),但并未實現(xiàn)。氫能的產(chǎn)業(yè)鏈非常長,且涉及的技術(shù)難點非常密集。與甲醇重整氫燃料電池體系相比,高壓儲氫體系成本更高,安全性更低,加氫站的推廣還沒有到達(dá)時機。
目前,無論是氫氣還是甲醇都存在來源碳排放的爭議。雖然當(dāng)前還是以化石能源為主要來源,但未來的方向一定是綠色能源轉(zhuǎn)換成氫或甲醇。考慮到氫氣的儲運問題,不需要高壓、低溫儲運的甲醇或許能更早實現(xiàn)大規(guī)模的可再生能源生產(chǎn)。
目前國內(nèi)甲醇?xì)淙剂想姵匾呀?jīng)具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件,全球首個以甲醇為加注介質(zhì)的氫燃料電池生產(chǎn)基地已于2018年12月份在寧波舉行奠基儀式。預(yù)計該生產(chǎn)基地項目于2020年全部建成投產(chǎn)后,年產(chǎn)值可達(dá)到100億元。
發(fā)展氫能是公認(rèn)的能源未來方向,但是我國一定要結(jié)合本國實際,選擇適合自身發(fā)展道路的正確方向。
來源:能見