碳中和時(shí)代，甲醇燃料電池能否走上逆襲之路

▎現(xiàn)在甲醇汽車(chē)及甲醇燃料電池，類(lèi)似10年前鋰電在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段。

 

2006年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、著名有機(jī)化學(xué)家喬治·奧拉寫(xiě)了一本書(shū)，名叫《跨越油氣時(shí)代——甲醇經(jīng)濟(jì)》。書(shū)中，喬治圍繞全球面臨的能源危機(jī)，提出了一個(gè)解決能源問(wèn)題的新概念：甲醇經(jīng)濟(jì)。

 

他提到，未來(lái)在油氣之后，人類(lèi)的燃料就是甲醇。總體而言，煤、天然氣、石油、電能等等都可以用來(lái)生產(chǎn)甲醇，是目前人類(lèi)見(jiàn)到的生產(chǎn)原料最為豐富的燃料產(chǎn)品。“甲醇是一個(gè)取之不盡的，它是一個(gè)能源載體。”南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長(zhǎng)、澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士劉科曾在公開(kāi)場(chǎng)合這樣評(píng)價(jià)甲醇。

 

除了“取之不盡”，甲醇的也是國(guó)際上公認(rèn)的清潔燃料：易于充分燃燒，燃燒后的產(chǎn)物主要是二氧化碳和水，而二氧化碳也可制備甲醇，它是完全可以實(shí)現(xiàn)碳中性循環(huán)的低碳燃料。作為全球最大的甲醇生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，我國(guó)甲醇產(chǎn)量約為3835萬(wàn)噸，較去年同期同比增長(zhǎng)2.43%。

 

2020年9月，中國(guó)在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上正式提出2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。時(shí)代大背景，讓甲醇再次進(jìn)入人們的視野。雖然甲醇仍然未被納入國(guó)家能源體系，但綠色甲醇的的探索已經(jīng)在加速推進(jìn)。

 

而汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，則成為了甲醇在助力碳中和之路上的一方絕佳試驗(yàn)田。

 

“下一步將圍繞推廣甲醇汽車(chē)、支持甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、探索綠色甲醇汽車(chē)新模式等方面，加大工作力度，推動(dòng)甲醇經(jīng)濟(jì)發(fā)展，將加快推廣甲醇汽車(chē)，支持晉中市等試點(diǎn)地區(qū)因地制宜，進(jìn)一步加快推廣甲醇乘用車(chē)、甲醇重卡等商用車(chē)。”近日，工信部在對(duì)十三屆全國(guó)人大五次會(huì)議第2276號(hào)建議的答復(fù)中這樣表示。

 

一時(shí)之間，對(duì)于“甲醇汽車(chē)是否靠譜？甲醇燃料電池能否借此機(jī)會(huì)迎來(lái)快速發(fā)展？”眾說(shuō)紛紜。

 

“國(guó)家在氫能規(guī)劃中已經(jīng)明確把甲醇燃料電池列入規(guī)劃， 疊加目前甲醇汽車(chē)政策，會(huì)推動(dòng)甲醇汽車(chē)及甲醇燃料電池產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展 。”元航資本合伙人周清哲對(duì)鈦媒體App表示。當(dāng)然，也有人認(rèn)為甲醇汽車(chē)不是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的主流方向，技術(shù)還處于產(chǎn)業(yè)化早期階段，短期市場(chǎng)更多是情緒炒作。

 

質(zhì)疑與討論都無(wú)可厚非，因?yàn)榧状既剂想姵夭⒎切迈r事物，很長(zhǎng)一段時(shí)間并未得到主流認(rèn)可，擔(dān)任的不過(guò)是“備用”角色。時(shí)隔多年，再次被推到前臺(tái)，甲醇燃料電池到底經(jīng)歷了什么，在碳中和的呼聲中，甲醇燃料電池確能擔(dān)此重任嗎？

 

早期僅是備用角色

 

1999年，中國(guó)體育界發(fā)生了一件大事：女足世界杯上，孫雯率隊(duì)打進(jìn)決賽。

 

捕捉到熱點(diǎn)的南孚電池迅速將孫雯簽約成代言人，并把廣告投放到了CCTV的黃金時(shí)段。

 

也是在同一年，大連化物所與安徽天成電器有限責(zé)任公司成立了直接甲醇聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展了有關(guān)DMFC（直接甲醇燃料電池）關(guān)鍵材料及其制備技術(shù)的研究工作，并取得了一些進(jìn)展。

 

雙方的交集發(fā)生在兩年后，2001年，直接甲醇聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室與南孚電池簽訂了一份為期四年的R&D合作計(jì)劃，目標(biāo)是小型移動(dòng)電源的研制，合同總金額為1000萬(wàn)元人民幣。

 

彼時(shí)，南孚電池早已穩(wěn)坐國(guó)內(nèi)堿性電池市占率第一的寶座，它選擇與大連化物所共同研發(fā)甲醇燃料電池的一個(gè)背景就是：遠(yuǎn)在大洋彼岸的一家名為Manhattan Scientifics的公司，注冊(cè)了一個(gè)Micro-Fuel Cell商標(biāo)，目的是生產(chǎn)用于手機(jī)電源的微型直接甲醇燃料電池，而以這個(gè)電池為電源的手機(jī)可待機(jī)6個(gè)月，連續(xù)通話(huà)一個(gè)星期。

 

這釋放出一個(gè)信號(hào)——甲醇燃料電池已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用在手機(jī)等通訊產(chǎn)品上。更進(jìn)一步地，與所有電池一樣，甲醇燃料電池的應(yīng)用不僅僅局限于手機(jī)上，筆記本電腦、攝像機(jī)這類(lèi)需要用到電的便攜式電子產(chǎn)品都能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。

 

2004年大連化物所的孫公權(quán)團(tuán)隊(duì)曾成功開(kāi)發(fā)了“國(guó)內(nèi)第一套筆記本電腦用直接甲醇燃料電池范樣品”。孫公權(quán)是在2001年從美國(guó)歸來(lái)，作為杰出人才受聘大連化物所，加入衣寶廉院士團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行甲醇燃料電池研究。

 

甲醇燃料電池在便攜式電子產(chǎn)品上的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)突出，但同時(shí)也有不可回避的天生缺陷。比如甲醇是易燃品，很多場(chǎng)合不允許攜帶，這多多少少帶來(lái)了一些使用上的不便。因此，甲醇燃料電池只出現(xiàn)過(guò)很短的時(shí)間，便迅速淡出了人們的視野。

 

在便攜式電子產(chǎn)品上的折戟，并不意味著甲醇燃料電池的全盤(pán)失敗。同樣來(lái)自大洋彼岸的另一家公司，已經(jīng)找到了一條更長(zhǎng)的跑道。

 

1997年，德國(guó)奔馳公司提出甲醇重整燃料電池A級(jí)轎車(chē)方案。2001年11月，戴姆勒克萊斯勒公司在柏林發(fā)布了以甲醇為燃料的燃料電池車(chē)NeCar 5，并將其定位為全球第一個(gè)達(dá)到試用階段的甲醇重整燃料電池汽車(chē)。

 

第二年，為了系統(tǒng)地測(cè)試NeCar 5在日常運(yùn)行狀態(tài)中的技術(shù)極限，奔馳NeCar 5從美國(guó)舊金山出發(fā)，經(jīng)高溫的加利福尼亞、低溫和多雪的內(nèi)華達(dá)山脈和落基山脈，海拔2640米的山口，交通擁擠的大城市，歷時(shí)14天抵達(dá)華盛頓，創(chuàng)造了甲醇燃料電池汽車(chē)5250公里的長(zhǎng)途行駛紀(jì)錄。

 

在研發(fā)上同樣熱忱的汽車(chē)廠商本田也在1996-2004年間，就甲醇重整制氫做了相應(yīng)的研究，并推出了相關(guān)車(chē)型。

 

不過(guò)，囿于種種限制，甲醇重整制氫研發(fā)隨后進(jìn)入低谷，鮮有汽車(chē)企業(yè)推出相關(guān)產(chǎn)品，只是在一些特定領(lǐng)域，人們開(kāi)始用甲醇重整制氫作為備用電源。

 

兩條路線

 

 

從上世紀(jì)九十年代末開(kāi)始的近十年間，甲醇燃料電池雖在研發(fā)和應(yīng)用上向前跨了一步，有星星之火,但并未形成燎原之勢(shì)。

 

這個(gè)時(shí)間段，中國(guó)對(duì)甲醇汽車(chē)同樣興趣寥寥，僅有零星企業(yè)下場(chǎng)研發(fā)，直到2009年新能源政策的推動(dòng)，才將行業(yè)帶入了探索、試點(diǎn)的階段。

 

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，汽車(chē)行業(yè)在新能源化的道路上，可以分為兩大路徑：

 

一條路徑是以?huà)仐墐?nèi)燃機(jī)為目標(biāo)的方案，如主張純電動(dòng)技術(shù)路線、燃料電池技術(shù)路線和混合動(dòng)力技術(shù)路線。

 

另一條路徑是以繼續(xù)使用內(nèi)燃機(jī)，尋求替代燃料為目的的方案，如天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚等。

 

2005年，吉利倔強(qiáng)地選擇了第二種路徑，也就是用甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的路線，開(kāi)始了甲醇汽車(chē)的產(chǎn)品研發(fā)。

 

新能源汽車(chē)的發(fā)展依賴(lài)政策的推動(dòng)。在2009年，作為全國(guó)政協(xié)委員的李書(shū)福便提交了一份題為“關(guān)于盡快出臺(tái)甲醇車(chē)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的提案”，呼吁國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家工信部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)盡快完成甲醇汽車(chē)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

 

很快這份提案就有了回應(yīng)。同年，工信部有關(guān)司局調(diào)集汽車(chē)和內(nèi)燃機(jī)行業(yè)專(zhuān)家開(kāi)展了甲醇作為車(chē)用燃料的調(diào)研工作。

 

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和基礎(chǔ)驗(yàn)證，全面梳理甲醇作為車(chē)用燃料在應(yīng)用中存在的問(wèn)題，針對(duì)甲醇燃料的特性，工信部于2012會(huì)同有關(guān)部委先后在山西、陜西、上海、甘肅和貴州等5省10市組織開(kāi)展甲醇汽車(chē)試點(diǎn)工作。

 

與吉利的路線相似，當(dāng)時(shí)政策的重點(diǎn)主要是，在技術(shù)路線上走“甲醇作為替代燃料的內(nèi)燃機(jī)”路線， 而沒(méi)有選擇“拋棄內(nèi)燃機(jī)的甲醇燃料電池系統(tǒng)”。

 

同時(shí)期的中國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)，電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始跨過(guò)培育階段走向成長(zhǎng)階段。尤其是2014年，中國(guó)第一批Model S車(chē)主從特斯拉CEO馬斯克的手中拿到“車(chē)鑰匙”，這標(biāo)志著特斯拉開(kāi)始正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，同時(shí)也加速了中國(guó)市場(chǎng)的智能電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展進(jìn)程。

 

兩條路徑同時(shí)向前，但從后面的實(shí)踐來(lái)看，拋棄內(nèi)燃機(jī)的方案明顯更勝一籌。因此，國(guó)家有關(guān)部門(mén)的支持重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē)，對(duì)甲醇應(yīng)用研究的政策支持并不多。

 

政策方面無(wú)利好，資本市場(chǎng)給予的關(guān)注也有限。2010年，放棄光鮮的美國(guó)綠卡，賣(mài)房舉家回國(guó)的歐陽(yáng)洵創(chuàng)辦了氫璞創(chuàng)能，主要做燃料電池電堆和甲醇制氫核心部件產(chǎn)品，但直到公司成立的第四年，氫璞創(chuàng)能才終于迎來(lái)了天使輪投資1000多萬(wàn)元。

 

行業(yè)混沌，外力有限，但這并未打消吉利汽車(chē)的堅(jiān)持。2017年、2019年全國(guó)兩會(huì)期間李書(shū)福繼續(xù)兩次提案，要求對(duì)甲醇汽車(chē)的問(wèn)題給予政策性的關(guān)注。

 

2019年3月，工信部連同國(guó)家發(fā)改委、科技部、公安部等八部委，聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于在部分地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車(chē)應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，預(yù)示著我國(guó)甲醇汽車(chē)開(kāi)始由探索、試點(diǎn)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

 

政策催動(dòng)，吉利汽車(chē)不再是甲醇汽車(chē)領(lǐng)域的“孤勇者”。

 

2019年愛(ài)馳汽車(chē)注資丹麥甲醇燃料電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商Blue World Technologies公司。2020年8月，愛(ài)馳汽車(chē)的甲醇重整制氫燃料電池項(xiàng)目在山西高平開(kāi)工建設(shè)。隨后，又與中科院大連化物所簽署關(guān)于甲醇燃料電池的戰(zhàn)略合作協(xié)議 本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自；中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om
 

與吉利的甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)路線不同的是，甲醇重整燃料電池是先用甲醇制造氫源，再將氫源的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茯?qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)，可以理解為由甲醇重整系統(tǒng)和氫燃料電池兩部分構(gòu)成的電池。這種路線成本更高，設(shè)備更復(fù)雜，但是擁有更高的能源利用效率。

 

2021年，生態(tài)環(huán)境部正式打開(kāi)公告申報(bào)端口，吉利等企業(yè)滿(mǎn)足國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的甲醇車(chē)輛開(kāi)始投放市場(chǎng)，預(yù)示著甲醇汽車(chē)正式進(jìn)入市場(chǎng)推廣階段。

 

捷徑還是彎路？

 

 

“甲醇是清潔的含氧液體燃料，儲(chǔ)運(yùn)用便捷，資源豐富，用途廣泛，綠色甲醇是全球公認(rèn)的碳中和必由之路。”李書(shū)福曾在2021年9月召開(kāi)的太原能源低碳發(fā)展論壇上大談甲醇汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。

 

不過(guò)，如果從2012年工信部啟動(dòng)五省十城試點(diǎn)工作算起，甲醇汽車(chē)推廣至今已有十年的時(shí)間，但一個(gè)明顯的問(wèn)題是：發(fā)展到現(xiàn)在，全國(guó)保有量也僅有3萬(wàn)臺(tái)左右。

 

除吉利、愛(ài)馳汽車(chē)之外，僅有遠(yuǎn)程新能源商用車(chē)、宇通客車(chē)以及一汽等幾家企業(yè)披露了相關(guān)的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)。

 

海馬汽車(chē)7月20日在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示，“公司氫能汽車(chē)正在研發(fā)過(guò)程中，公司不排除甲醇制氫研究路線”，但整體來(lái)看，市場(chǎng)上推廣甲醇產(chǎn)品的車(chē)企并不多。

 

2018年在如皋舉辦的第三屆國(guó)際氫能與燃料電池汽車(chē)大會(huì)上，威馬汽車(chē)曾展出過(guò)直接采用甲醇燃料電池電動(dòng)概念車(chē)，但后續(xù)便沒(méi)有了消息。

 

為何會(huì)中途放棄？威馬汽車(chē)內(nèi)部人員曾在接受媒體采訪時(shí)表示，之所以在后來(lái)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性技術(shù)落地計(jì)劃，正是考慮到市場(chǎng)推廣等因素。

 

今年3月份，恒久科技在互動(dòng)平臺(tái)上回答投資者提問(wèn)時(shí)也提到， 目前旗下奧加華公司的直接甲醇燃料電池研發(fā)進(jìn)入商業(yè)化階段，在家用乘用車(chē)、物流車(chē)上進(jìn)行過(guò)應(yīng)用、測(cè)試，取得過(guò)不錯(cuò)的效果，但從性?xún)r(jià)比角度車(chē)廠沒(méi)有采用。

 

為什么性?xún)r(jià)比低？鈦媒體App了解到，關(guān)鍵的一點(diǎn)在于，甲醇至今沒(méi)有被納入國(guó)家的能源體系中，這就意味著甲醇燃料的生產(chǎn)、銷(xiāo)售以及加注站的審批建設(shè)等缺乏政策依據(jù)，也導(dǎo)致國(guó)內(nèi)很多區(qū)域?qū)τ诩状技幼⒄疚茨芷占啊?/div> 【版權(quán)聲明】本網(wǎng)為公益類(lèi)網(wǎng)站，本網(wǎng)站刊載的所有內(nèi)容，均已署名來(lái)源和作者，僅供訪問(wèn)者個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞之用，如有侵權(quán)請(qǐng)權(quán)利人予以告知，本站將立即做刪除處理（QQ：51999076）。