1994年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者喬治 奧拉先生，基于氫和二氧化碳合成制取甲醇，并以甲醇為化學(xué)物質(zhì)構(gòu)建和能源基礎(chǔ)，提出了甲醇經(jīng)濟(jì)這一循環(huán)發(fā)展的科學(xué)理念；并以《后油氣時(shí)代-甲醇經(jīng)濟(jì)》一書，為能源領(lǐng)域揭示了將甲醇向能源多元化應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展的新思維。
二十多年后的今天，甲醇又以通過(guò)可再生能源制氫捕集二氧化碳，成為合成可再生能源，以實(shí)現(xiàn)清潔低碳和“碳中和”，被科學(xué)界認(rèn)知和定義為新能源，并獲得了高度關(guān)注和廣泛應(yīng)用。中國(guó)作為甲醇最大的制造國(guó)和消費(fèi)國(guó)，已經(jīng)在能源應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力燃燒、熱力燃燒、催化制熱、制取蛋白、抽絲纖維等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。伴隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“鼓勵(lì)和支持企業(yè)研發(fā)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”也正式寫入政府主管部門開展的甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見文件中。
在2019年6月20日的一期:“甲醇做燃料是中國(guó)能源稟賦的必然”直播節(jié)目中，清華大學(xué)原副校長(zhǎng)，中國(guó)工程院院士 倪維斗指出：“現(xiàn)在大家搞氫能經(jīng)濟(jì)，從甲醇分子式CH3-OH來(lái)看，四個(gè)氫、一個(gè)氧、一個(gè)碳，本身是很好的載氫能體。甲醇在常溫、常壓下是液體，便于輸送。同樣一根管道，輸送氫氣和輸送甲醇的能量有千倍之差”。
2021年5月在中國(guó)科學(xué)院學(xué)部大會(huì)上，丁仲禮院士介紹《中國(guó)碳中和框架路線圖研究》報(bào)告時(shí)提出，“碳中和”過(guò)程既是挑戰(zhàn)又是機(jī)遇，其過(guò)程不僅將會(huì)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大轉(zhuǎn)型，還將會(huì)是一場(chǎng)涉及廣泛領(lǐng)域的大變革?！凹夹g(shù)為王”將在此進(jìn)程中得到充分的體現(xiàn)，即誰(shuí)在技術(shù)上走在前面，誰(shuí)將在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。完成這個(gè)大轉(zhuǎn)型，需要在能源結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)、人為固碳“三端發(fā)力”?！昂?jiǎn)言之，就是選擇合適的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)‘減碳、固碳’，并逐步達(dá)到碳中和?！?/span>
中國(guó)汽車和內(nèi)燃機(jī)工業(yè)，以吉利汽車為代表，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了甲醇汽車和甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)化，在政策許可、行政許可、技術(shù)法規(guī)符合、市場(chǎng)準(zhǔn)入、后市場(chǎng)保障通道健全和暢通的基礎(chǔ)上，完成了規(guī)模化甲醇汽車的推廣應(yīng)用；以中科院大連化學(xué)物理研究、北京航空航天大學(xué)、上海博氫公司為代表的持有甲醇燃料電池技術(shù)的單位，正在開展甲醇燃料電池產(chǎn)品工程化和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)。
我們知道，甲醇含有12.5%的氫，被認(rèn)為是氫的最佳載體。甲醇既可以消納二氧化碳（一噸甲醇可以消納1.375噸二氧化碳），通過(guò)水蒸氣重整又可以產(chǎn)生氫能（0.19噸氫氣）。甲醇是目前被公認(rèn)的能量載體，或者說(shuō)是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)的載體。甲醇的物理特性是常溫、常壓、液體。存儲(chǔ)、運(yùn)輸、保管、攜帶與汽、柴油相同。
今天，全面建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系和清潔低碳安全高效的能源體系，不僅是我們的目標(biāo)，也是我們踐行的發(fā)展路徑。利用風(fēng)光水電高效電解水制氫，耦合二氧化碳加氫合成“液態(tài)陽(yáng)光”甲醇，以此作為儲(chǔ)氫儲(chǔ)能載體，設(shè)計(jì)開發(fā)集在線制氫、分離純化、升壓加注及二氧化碳液化回收于一體的液態(tài)陽(yáng)光制氫加氫裝備技術(shù)，既能解決高密度儲(chǔ)存運(yùn)輸氫氣的安全控制難度性問(wèn)題，又能降低氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本，還可靈活調(diào)整產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)氫氣的現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)用。
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獨(dú)立自主創(chuàng)新研究的成果，從我國(guó)發(fā)展可再生能源的角度，為我國(guó)發(fā)展氫能利用，提供了一個(gè)符合市場(chǎng)機(jī)制的保障裝備和裝置。液態(tài)陽(yáng)光加氫站的示范應(yīng)用，給了“新能源內(nèi)燃機(jī)”在發(fā)展甲醇經(jīng)濟(jì)和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)道路上更多的參考和選擇；給了“新能源內(nèi)燃機(jī)”應(yīng)用領(lǐng)域更加寬闊的市場(chǎng)選項(xiàng)。
丁仲禮院士在介紹《中國(guó)碳中和框架路線圖研究》報(bào)告時(shí)總結(jié)提出，我國(guó)學(xué)術(shù)界應(yīng)該秉持開放的態(tài)度，廣泛參與，發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力；國(guó)家有關(guān)部門在確定路線圖的問(wèn)題上可考慮先經(jīng)歷一段“百家爭(zhēng)鳴”時(shí)期，千萬(wàn)不要急于“收口”，更不要急于強(qiáng)力推進(jìn)。
今天，工信部甲醇汽車推廣專家指導(dǎo)委員會(huì)作為甲醇汽車和甲醇燃料推廣應(yīng)用的指導(dǎo)機(jī)構(gòu)，在北京組織召開的“氫內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)技術(shù)討論會(huì)”，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)20個(gè)交流報(bào)告，以氫燃燒技術(shù)、摻氫燃燒技術(shù)、氫內(nèi)燃機(jī)控制，氫氣燃料噴射、進(jìn)氣增壓、排氣后處理、在線制氫與氫能供給為話題，開展交流討論?！皻淠軆?nèi)燃機(jī)同已經(jīng)推廣的“甲醇汽車”和“甲醇內(nèi)燃機(jī)”，正在構(gòu)成我國(guó)“新能源內(nèi)燃機(jī)”完整的技術(shù)體系和系列產(chǎn)品。
我國(guó)氫能內(nèi)燃機(jī)和甲醇內(nèi)燃機(jī)，以應(yīng)用可再生能源-甲醇燃料，應(yīng)用甲醇在線制氫裝備所獲得的氫能，被業(yè)界稱為“新能源內(nèi)燃機(jī)”。我們有理由相信，中國(guó)的“新能源內(nèi)燃機(jī)”，在已有的內(nèi)燃機(jī)工業(yè)基礎(chǔ)上，在我國(guó)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)產(chǎn)學(xué)研界長(zhǎng)期堅(jiān)持探索和研究的基礎(chǔ)上，在多元化渠道保障氫能共給的使用環(huán)境下，定會(huì)為實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)承擔(dān)應(yīng)盡的職責(zé)，因?yàn)椋?060年，我國(guó)可再生能源消費(fèi)占比將達(dá)到80%。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，“新能源內(nèi)燃機(jī)”義不容辭。
（作者系工信部甲醇汽車推廣應(yīng)用專家指導(dǎo)委員會(huì)秘書長(zhǎng)）
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