背景：
1、國家鼓勵發(fā)展甲醇汽車 ——2019年3月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、科學(xué)技 術(shù)部、公安部、生態(tài)環(huán)境部、交通運(yùn)輸部、國家衛(wèi)生健 康委員會和國家市場監(jiān)督管理總局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，提出將加快完善甲醇汽車產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動產(chǎn)業(yè)合理布局， 加快甲醇汽車制造體系建設(shè)并提高市場應(yīng)用水平。 文件明確提出：“鼓勵和支持企業(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。加快甲醇汽車科研成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
2.2019年，氫能源被首次寫入《政府工作報告》，氫能因此成為我國國家能源發(fā)展戰(zhàn)略中的重要一環(huán)。2020年9月21日財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、發(fā)展改革委、國家能源局正式聯(lián)合發(fā)布“關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知”明確規(guī)定加氫站氫氣零售價不高于35元/kg，而且每公斤氫氣的二氧化碳排放量小于15kg。
3.2020年9月22日習(xí)近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上的講話指出“應(yīng)對氣候變化《巴黎協(xié)定》代表了全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的大方向，是保護(hù)地球家園需要采取的最低限度行動，各國必須邁出決定性步伐。中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和 ”。
中國氫能發(fā)展需要突破高壓氫氣加氫站發(fā)展困境：
瓶頸一：無法解答人民群眾心里的疑惑 ★★★
——氫氣易燃易爆；加氫站高壓儲存、高壓加注；氫燃料電池汽車高壓氣瓶儲氣；這些真的安全嗎？真的適用嗎？
瓶頸二：建設(shè)成本過高 ★★★★
——加氫站建設(shè)成本是全球氫能產(chǎn)業(yè)面臨的相同困境。不計土地費(fèi)用，一座加氫站建設(shè)成本通常在2500萬以上，其中，設(shè)備成 本約占百分之八十。
瓶頸三：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不明確 ★★★★
——中國是建設(shè)70MPa還是35Mpa的加氫站，目前國內(nèi)加氫站絕大部分均為 35MPa 高壓供氫加氫站。但是國外均建設(shè)的是 70MPa加氫站。若采用碳纖維纏繞瓶儲氫罐的燃料電池轎車， 想達(dá)到500km以上的續(xù)駛里程受空間限制只能采用70MPa氫 系統(tǒng)。
瓶頸四：技術(shù)儲備不足 ★★★★
——日本擁有高性能碳纖維技術(shù)和70MPa壓力等級瓶口閥、 減壓器等關(guān)鍵零部件技術(shù)，其產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟形成了全產(chǎn)業(yè)鏈配套。如果中國目前大力發(fā)展70MPa，原材料和關(guān)鍵零部件將嚴(yán)重依賴進(jìn)口。此外，我國在加氫站建設(shè)過程中的加氫機(jī)、氫氣 壓縮機(jī)、傳感器、減壓器、瓶口閥等核心產(chǎn)品的均沒有技術(shù)儲備，全部需要進(jìn)口。
瓶頸五：盈利遙遙無期?！铩铩铩铩?/span>
——在累計現(xiàn)金轉(zhuǎn)正之前，加氫站需要10-15年才能收回成本， 而且要經(jīng)歷“死亡之谷”，沒有足夠的現(xiàn)金儲備，極容易被拉垮。
中國燃料電池汽車用氫市場存在多個痛點：
痛點一：昂貴的高壓氫氣的價格 ★★★★★
氫能源發(fā)展，市場目前不僅由于受限于加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) ，而且最為關(guān)鍵的還是受限于昂貴的高壓氫氣價格。高壓燃料電池用的氫氣，氫氣成本占用氫成本70%以上，氫氣的運(yùn)輸成本占總氫氣成本的60%以上。
痛點二：受制于人的高壓儲氫零部件★★★★★
——燃料電池系統(tǒng)零部件正在國產(chǎn)化，技術(shù)壁壘為階梯式，性能差也能將就使用，3年內(nèi)大部分零配件即可國產(chǎn)化；高壓儲氫系統(tǒng)包括70MPa儲氫瓶，高壓加氫槍、高壓減壓閥、高壓傳感器等核心部件全部進(jìn)口，技術(shù)壁壘呈懸崖式，并非是將就即可應(yīng)用，國內(nèi)10年之內(nèi)無法國產(chǎn)化；
痛點三：極難分離的高純度氫氣★★★★★
——中國美其名曰副產(chǎn)氫存量大，可是真正能夠滿足加氫站標(biāo)準(zhǔn)、供燃料電池汽車使用的氫氣少之又少，主要是因為這些副產(chǎn)氫成分復(fù)雜，分離提純難度大，耗能高，高純氫提純技術(shù)不成熟等。而燃料電池汽車使用的氫氣對純度又有極高的要求，因此造成了加氫站無氫可用，只能尋找電解水、天然氣重整、甲醇重整等方式制氫提供氫氣。
甲醇?xì)淠苋剂想姵丶夹g(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
1、甲醇燃料電池汽車“油耗”低
——甲醇燃料電池汽車8kg甲醇可以制得1kgH2,普通乘用車可以行駛100km。計算結(jié)果：甲醇燃料電池汽車費(fèi)用每公里0.2元，和純電動汽車持平（電價：1元/kwh）；高壓氫燃料電池汽車每公里費(fèi)用0.7元（H2以70元/kg計），高于汽油的0.5元。
2、甲醇燃料電池汽車最節(jié)能環(huán)保
——就目前我國能源結(jié)構(gòu)看（2017 年電源結(jié)構(gòu)），純電動汽車CO2排放強(qiáng)度為175 gCO2/km，低于汽油內(nèi)燃機(jī)汽車；若直接將電網(wǎng)電力制氫用于燃料電池汽車，其全生命周期 排放強(qiáng)度高達(dá)466 gCO2/km；若采用車載重整制氫方式，其 CO2排 放 僅 為160 gCO2/km，是各類技術(shù)路線中最低水平。
3、甲醇制氫的優(yōu)勢
——基于甲醇制氫技術(shù)的特點，可車載制氫，也可加氫站內(nèi)制氫，現(xiàn)制現(xiàn)用，無需H2的大量運(yùn)輸和儲存，也可在化工園 區(qū)集中制氫，再通過短距離運(yùn)輸（<100km）至加氫站，多種方式都具有切實的可行性。
4、儲氫能量密度優(yōu)勢
——甲醇自身的質(zhì)量儲氫密度為12.5%，甲醇水蒸氣重整制氫技術(shù)，即以CH3OH和H2O作為原料，在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為H2 和CO2。該過程不僅將CH3OH中的氫全部轉(zhuǎn)化為H2，同時將 H2O中的氫也轉(zhuǎn)化為H2，按此技術(shù)路線，甲醇儲氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 18.75%。然而，目前全球最好的儲氫罐70MPa炭纖維儲氫罐的儲氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為5.3%。
5、甲醇原材料優(yōu)勢
——中國甲醇產(chǎn)銷量全球第一，2018年中國甲醇有效產(chǎn)能8302噸/年，另外，隨著CO2合成甲醇技術(shù)的突破， 甲醇制氫進(jìn)一步發(fā)展成為綠氫儲存載體，利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源制氫，CO2+H2制甲醇，中和CO2排放，實現(xiàn)“碳中和”偉大目標(biāo)。
此外，甲醇是液體，儲運(yùn)方便，運(yùn)輸和儲存技術(shù)的技術(shù)非常成熟，可利用現(xiàn)有的石油加注體系。
甲醇?xì)淠苋剂想姵叵到y(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)
1.高空速制氫催化劑
——催化甲醇轉(zhuǎn)化率高于99%，體處理空速是現(xiàn)有的催化劑的3倍以上，通過采用高空速制氫催化劑甲醇水蒸氣重整制氫，實現(xiàn)移動高效制氫。
2.微反應(yīng)器制氫系統(tǒng)
——微化學(xué)反應(yīng)技術(shù)，轉(zhuǎn)化效率高，熱傳導(dǎo)性能好，制造的制氫系統(tǒng)反應(yīng)器是傳統(tǒng)反應(yīng)器體積的1/5倍以內(nèi)，同時能量轉(zhuǎn)換效率提高20%以上。
3.多維高效能源管理體系
——熱量自主回收利用，熱電聯(lián)供一體集成，燃料電池放熱、燃料電池冷卻、甲醇反應(yīng)吸熱、液體流體、氣體流體、熱量能量、電力能耗多維度管理，放熱吸熱平衡，實現(xiàn)高效的“熱電聯(lián)供”能源管理上。
4.高度一體化集成
——實現(xiàn)制氫與發(fā)電一體化智能控制，甲醇制氫和燃料電池一體化集成，用氫不見氫，實現(xiàn)燃料電池安全發(fā)電；
甲醇制氫燃料電池核心技術(shù)
1．甲醇水蒸氣重整制氫催化劑的制備技術(shù)；
2．氫氣純化金屬膜提純技術(shù);
3．甲醇制氫反應(yīng)器設(shè)計技術(shù)；
4．燃料電池核心部件技術(shù)。
5．池系統(tǒng)集成設(shè)計（軟件開發(fā)）技術(shù)
甲醇?xì)淠苋剂想姵貞?yīng)用市場
甲醇重整燃料電池系統(tǒng)，一種全新的發(fā)電技術(shù)，以甲醇為原料，通過電化學(xué)的方式實現(xiàn)發(fā)電，能量轉(zhuǎn)換效率高。產(chǎn)品可作為發(fā)電機(jī)，為電信基站、數(shù)據(jù)中心、別墅小區(qū)等地方提供電力，也可作為電池，為電動汽車、電動輪船、電動飛機(jī)等提供動力。
甲醇?xì)淠苋剂想姵丶夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化意義
1.建立新的良好的經(jīng)濟(jì)效益。通過發(fā)展新興氫能產(chǎn)業(yè)，培育新的地方經(jīng)濟(jì)增長點，氫能源設(shè)備生產(chǎn)制造、氫能源產(chǎn)業(yè)服務(wù)、氫能科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)讓、產(chǎn)業(yè)孵化和人才培養(yǎng)等增加就業(yè)和帶動周邊產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2.開展新的能源道路。以當(dāng)?shù)刎S富的資源作為基礎(chǔ)，煤制甲醇、太陽能制甲醇、生物質(zhì)制甲醇等推廣新型氫能應(yīng)用路線，建立當(dāng)?shù)靥厣男滦蜌淠茉雌l(fā)展路線。將甲醇?xì)淠苋剂想姵貞?yīng)用于汽車，取代汽油、柴油發(fā)動機(jī)等減少污染；將甲醇?xì)淠苋剂想姵刈鳛榘l(fā)電機(jī)，電信基站、數(shù)據(jù)中心、社區(qū)小區(qū)等地方提供電力。
3.響應(yīng)國家政策。十三五規(guī)劃中明確提出，新能源汽車是中國七大新興戰(zhàn)略發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一。中國政府想利用新能源汽車的發(fā)展契機(jī)， 彎道超車，實現(xiàn)中國汽車業(yè)大國到強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。本項目的研發(fā)是真正符合國家政策發(fā)展，符合環(huán)保發(fā)展 趨勢。符合產(chǎn)品市場化用戶需求，是解決現(xiàn)在新能源汽車存 在的瓶頸問題。它符合2016年3月國家發(fā)改委發(fā)布的《能源 技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》的要求；它符合 工信部發(fā)改委等部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》；它適合于2020年9月21日財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、發(fā)展改革委、國家能源局正式聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》；
4.解決氫能源產(chǎn)業(yè)氫氣成本高的問題。甲醇?xì)淠苋剂想姵乜梢詫崿F(xiàn)移動制氫，移動制氫技術(shù)真正解決氫能利用瓶頸的技術(shù)問題。一直以來氫能被公認(rèn)為二十一世紀(jì)的清潔能源，但是氫能的利用因為其本身的物化性，壓、儲、運(yùn)、卸的成本及安 全問題制約氫能的利用，氫能經(jīng)濟(jì)難于推廣應(yīng)用，發(fā)揮它真正作用。利用甲醇水制氫并聯(lián)合燃料電池發(fā)電，開展了氫能經(jīng)濟(jì)的新論點，形成了更廣泛可行、科學(xué)環(huán)保的甲醇經(jīng)濟(jì)觀點。
5.解決國家能源安全問題。甲醇可以多渠道制得，可以從煤、植物、市政垃圾等材料制得，也可以可由太陽能、風(fēng)能等可再生能源制氫加二氧化碳制成。中國原油對外依賴度超過70%，甲醇作為能源可以擺脫過分的依賴石油化工的困境，確保國家能源安全，實現(xiàn)能源自主發(fā)展。
6.甲醇?xì)淠茉词亲罘戏现袊鴩榈臍淠苈肪€。中國能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占比為60%，同時中國太陽能裝機(jī)量全球最多，中國實行煤+太陽能制氫，綠氫+CO2制甲醇，甲醇現(xiàn)場制氫 +燃料電池發(fā)電，實現(xiàn)中國“煤”清潔利用的同時，充分利用可再生能源，達(dá)到CO2減排效果，最終完成“碳中和”目標(biāo)。
來源：氫朝能源
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