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中國(guó)甲醇重整制氫燃料電池的探索之路

作者:中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來(lái)源:高工氫燃料電池 發(fā)布時(shí)間:2019-06-11 瀏覽:

甲醇重整制氫燃料電池汽車(chē)一直是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議的焦點(diǎn)話題之一,一方面由于甲醇重整制氫燃料電池汽車(chē)具有不受加氫站建設(shè)落后的制約,氫氣即產(chǎn)即用,對(duì)氫氣純度要求不高等優(yōu)勢(shì);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(dòng)態(tài)調(diào)控等劣勢(shì)。

事實(shí)上,甲醇重整制氫燃料電池在海外經(jīng)歷了長(zhǎng)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(guó)內(nèi)從2010年起,開(kāi)始有企業(yè)對(duì)此關(guān)注,做相應(yīng)的研究,并從2014年開(kāi)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(chē)在昆山舉行商業(yè)化運(yùn)營(yíng)投入儀式。據(jù)悉該車(chē)型已于2018年12月上榜工信部《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》(2018第12批),產(chǎn)品型號(hào)為東風(fēng)汽車(chē)公司的T7廂式貨車(chē),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(chē)在浙江湖州正式投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng),該輕卡為東風(fēng)汽車(chē)的中型廂式貨車(chē),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(zhuān)門(mén)針對(duì)高溫燃料電池的產(chǎn)品;上海合既得于2010-2011年成功開(kāi)發(fā)出第一代醇水富氫機(jī),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(shí)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(shí),想從中分一杯羹著實(shí)不易,甲醇重整制氫燃料電池未來(lái)市場(chǎng)前景到底如何?

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比,甲醇重整氫燃料電池汽車(chē)具有明顯的節(jié)能減排效果,其使用成本和購(gòu)置成本相對(duì)純氫燃料電池汽車(chē)也更低。從運(yùn)營(yíng)成本來(lái)看,目前純氫燃料電池汽車(chē)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(chǔ)存、運(yùn)輸和加氫站的投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用等。

對(duì)于甲醇燃料電池客車(chē)來(lái)說(shuō),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(dòng)客車(chē)的電費(fèi)成本(1.2——1.6元/kWh)。

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

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(wèn)題未得到有效解決,同時(shí)它還面臨著產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題。為了滿(mǎn)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(duì)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?xún)?yōu)勢(shì)互補(bǔ),應(yīng)結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景去選擇不同的燃料電池產(chǎn)品。

同時(shí),郭志斌表示,從國(guó)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(guó)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(chǎng)進(jìn)行選擇。

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