甲醇重整制氢是符合中国国情的氢能发展之路
发布时间:2020-06-10     作者:    浏览量:13790    分享到:

氢能在今年受到了前所未有的关注度,汽车、化工等行业中的诸多企业纷纷寻找切点入场,且雄心勃勃。而这家已经在氢能探索了二十余年的企业却表现出了不一样的冷静和踏实。

“氢能道路是非常困难和缓慢的,当前最切实可行、最符合中国实情的方向就是甲醇重整制氢,我们会坚持这一方向,我相信这是正确的选择”,上海博氢新能源科技董事长沈建跃说到。

沈建跃博士早年在加拿大从事于氢能行业,1998年在加拿大成立了博能,此后回国创业,在此基础上逐渐发展成了今天的博氢集团。作为国内氢燃料电池领域从业时间最长的企业,博氢起初也尝试了不同的方向,最后选定了甲醇重整制氢的路线。

在接受能见的专访时,沈建跃博士表示,氢能行业目前还有许多关键瓶颈仍未突破,例如氢气运输中的压缩、储存等难题,且一些关键零部件依赖进口,国产化还需要一定时间,这就使得发展氢能的成本大大增加,阻碍氢能在更大范围内进行推广。加、日、韩等目前在氢能行业处于领先地位的国家所取得的优势,是近三十年产学研联合努力的成果,中国要想赶超并非一朝一夕可为,而且还需仰赖一些基础学科的突破。甲醇制氢可以有效解决氢能推广过程中的瓶颈问题,并降低成本,因为氢能利用成本中的90%源于氢的压缩、储存和运输。

博氢在长期的实践中认识到,甲醇重整制氢是符合中国国情的氢能发展之路。

首先,中国拥有丰富的甲醇资源。中国是一个富煤贫油少气的国家,清洁利用煤炭将是在中短期内改善能源结构、加强能源安全的一个方向,煤制甲醇便是其中一个较优的选择。据国际甲醇协会数据显示,截至2018年,全球甲醇产能约14400万吨,中国甲醇产能达8600万吨/年,占世界产量60%以上。当前中国仍在加大甲醇产业的建设,预计未来新增产能2000万吨。此外还可以通过生物质、农作物秸秆、垃圾等来炼制甲醇。目前国际上已经有开始商业化的利用清洁能源电力将CO2和H2O合成甲醇的项目,国内在这一领域也有深入的研究,“液态阳光”项目已经落地甘肃。

其次,中国拥有丰富且成熟的甲醇推广和应用经验。中国在甲醇领域已经进行了十八年的国家层面的推广。目前国内甲醇的生产技术成熟,产业链完善,成本已经低于汽油和柴油。甲醇除了直接用于燃烧、内燃机燃烧和甲醇重整制氢燃料电。前两项已经有丰富的应用实践了。关于第三项,2019年3月19日八部委联合印发的61号文件《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,鼓励企业研发甲醇混合动力汽车、甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车产品,支持各地推进甲醇燃料生产及加注体系建设。8月28日,工信部在《关于对十三届全国人大二次会议第3775号建议》中称,研究把甲醇汽车纳入《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》管理,。鼓励企业提升甲醇汽车制造能力,重点推广应用甲醇/柴油二元燃烧技术,开发甲醇商用车等多种车型产品,以满足市场需求,支持甲醇汽车发展。这些政策不仅将甲醇燃料作为一种向全国推广的燃料,也将甲醇燃料电池作为一种新技术纳入甲醇的应用当中。

此外,甲醇本身的特点使其具有制氢优势。除了上文提及的原料来源广且价格低,甲醇是液态含氢元素比例最高的清洁能源,能量密度高;制氢装置简单,以甲醇为原料制氢投资少、自动化程度高、生产能力易调节;甲醇的安全性高,作为液体燃料,使用和运输方便,甲醇燃料十分稳定、挥发性较低,适合燃料电池的操作,这一优势高压氢气和液氢难以与之比肩。

最后,找准自己的方向是关键。博氢选择的是甲醇重整+高温燃料电池,这一技术是现阶段氢燃料电池系统中发展最快的技术路径,整体系统效率高。已经在电动车、分布式能源、船舶、航空航天、军用等领域得到了众多成功应用。产品应用市场,交通是一个大的市场。受限于甲醇燃料电池体积和质量偏大的特点,甲醇重整氢燃料电池目前在交通领域主要应用于商用车。在绿色化难度较高的海运领域,预计甲醇在未来也将发挥积极贡献。

但作为一个燃料或者一个能源来讲,它还有好多其他市场值得深耕,例如发电领域。相较与纯氢燃料电池,甲醇重整燃料电池更适合在将来替代柴油发电,可以广泛应用于家用、小型、应急等发电领域。它在发电成本、环保性、效率、安全性等都具有明显优势。

对于纯氢线路的未来,沈建跃博士认为,在技术不太成熟的情况下,大量上马项目,既会造成重复建设,也会带来安全隐患。国外早前也提过实现氢能的产业化目标,但并未实现。氢能的产业链非常长,且涉及的技术难点非常密集。与甲醇重整氢燃料电池体系相比,高压储氢体系成本更高,安全性更低,加氢站的推广还没有到达时机。

目前,无论是氢气还是甲醇都存在来源碳排放的争议。虽然当前还是以化石能源为主要来源,但未来的方向一定是绿色能源转换成氢或甲醇。考虑到氢气的储运问题,不需要高压、低温储运的甲醇或许能更早实现大规模的可再生能源生产。

目前国内甲醇氢燃料电池已经具备产业化生产条件,全球首个以甲醇为加注介质的氢燃料电池生产基地已于2018年12月份在宁波举行奠基仪式。预计该生产基地项目于2020年全部建成投产后,年产值可达到100亿元。

发展氢能是公认的能源未来方向,但是我国一定要结合本国实际,选择适合自身发展道路的正确方向。

来源:能见

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