鉅大LARGE | 點擊量：781次 | 2021年07月16日
甲醇氫燃料動力電池汽車更易商業化？
日前，愛馳汽車與山西高平市人民政府舉辦了項目合作落地簽約儀式。此次戰略簽約，圍繞由愛馳恭博與丹麥藍界科技(blueWorldTechnologies)合作研發的甲醇氫燃料動力電池技術展開。據悉，將來愛馳汽車將在山西高平落地建設甲醇制氫燃料動力電池動力系統制造基地。
在絕大多數造車新勢力主攻純電動汽車的情況下，愛馳汽車推出甲醇氫燃料動力電池汽車可謂勇氣可嘉。事實上，看好甲醇氫燃料動力電池汽車的并不止愛馳一家，在不久前舉辦的第三屆國際氫能與燃料動力電池汽車大會上，威馬汽車也曾展出了甲醇燃料動力電池概念車。
關于為甚么不筆直選擇氫燃料動力電池汽車而另選他途，愛馳汽車聯合創始人兼總裁付強的回答是：在全國范圍內形成一個供氫的網絡并達到今朝石化燃料的水平，我認為沒有二三十年根本做不到。假如我們認為氫是將來的話，那怎么能夠處理氫能源的問題，甲醇重整制氫是我們當時沉思的路徑。在他看來，甲醇氫燃料技術路線更易處理當前氫能源問題，也更易商業化。
■蟄伏的甲醇氫燃料動力電池技術
嘗試甲醇氫燃料動力電池汽車，愛馳和威馬是造車新勢力中的先驅者，但早在它們之前，已經有不少公司進行過嘗試。
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上世紀七十年代，石油危機觸發了替代燃料的研發高潮，甲醇燃料即是其中之一。德國奔馳公司率先開發出一款甲醇內燃機轎車。1997年，奔馳公司又推出了第一輛以甲醇作為燃料的汽車，38升甲醇可以行駛300多公里。2000年，奔馳公司又研發了更先進的甲醇燃料動力電池汽車Necar5，功率達到75kW，續駛里程超過400公里。
此前的1996～2004年間，本田汽車也曾針對甲醇重整制氫進行了大量的研究，并推出了相應的車型，但最終卻放棄了這條道路，與豐田、現代汽車相同，本田今朝主打質子交換膜的燃料動力電池汽車。此后，甲醇重整制氫的研發進入低谷，也鮮有汽車公司推出新產品，只是在一些特定范疇，人們用甲醇重整制氫作為備用電源。
2015年，豐田Mirai問世，燃料動力電池汽車的發展迎來新高潮，但氫氣的制備和儲存仍舊是繞不過去的坎，這讓甲醇重整制氫再次進入人們的視野。科研機構與公司在研發過程中總結出幾種不同的辦法，分別進行了嘗試。
第一種是甲醇重整+高溫燃料動力電池。2016年，蘇州氫潔電源科技有限公司與東風特汽聯合開發了甲醇重整制氫燃料動力電池發電系統的T7型電動物流車，愛馳汽車的甲醇氫燃料動力電池也是基于此技術路線;第二種是甲醇重整制氫+氫氣提純+低溫燃料動力電池;第三種是甲醇重整+除CO裝置+低溫燃料動力電池;第四種是筆直甲醇燃料動力電池，威馬公司展出的燃料動力電池汽車就是這種技術體系下的產品。
國家燃料動力電池汽車及動力系統工程技術研究中心副主任、同濟大學汽車學院副教授馬天才告訴《我國汽車報》記者，從能源的角度考慮，我國要發展甲醇重整制氫技術。
■甲醇氫燃料動力電池有神奇優點
燃料動力電池汽車與傳統汽車有很大不同，氫氣的制備、儲存和使用環節都有難點。燃料動力電池汽車走向商業化，不僅要求技術可行，更要求低成本。
從制氫的角度來看，目前在大自然中，惟有高空中存在少量的氫氣，在陸地上氫分子都是與其他元素結合在一起的。目前，燃料動力電池汽車要使用的氫氣都非得制備，這就考慮到成本問題。四川亞聯高科技股份有限公司董事長王業勤告訴《我國汽車報》記者，甲醇制氫的成本約莫為1.8～2元/立方米，在幾種制氫方式中成本不算高，但也不是最低，更低成本的則屬煤制氫。北京低碳清潔能源研究所氫能研發部經理何廣利告訴《我國汽車報》記者，煤制氫的工藝成熟，成本也最低，約莫為1.1元/立方米。制取一立方米氫氣約莫耗電4.8～5度，即便用谷電制氫，最終成本也在3元/立方米左右。
不過，目前制氫已不再是大難題，儲存和運輸才是攔路虎，也在一定程度上造成加氫站難以普及。氫氣要高壓儲存，我國目前采用的是35Mpa壓力瓶儲存氫氣，在氣體形態上，則選擇液態氫。不過，把氣態氫冷卻到-253℃，要耗費大量的能源，總體上并不利于減少碳排放量。相對而言，甲醇在常溫下就是液體，有較高的安全性。正是基于這一特性，氫氣的儲存和運輸這一最大難題便迎刃而解了，這也是愛馳汽車選擇甲醇重整制氫技術的一大原由。甲醇氫燃料動力電池在制造成本、使用成本、便利性、安全性、環保性、經濟性上都有優點，可謂‘一舉多得’。付強說。
■商業化還有很長的路要走
擁有諸多優點，是不是意味著甲醇氫燃料動力電池汽車更易商業化?不過，行業人士認為商業化并沒那么簡單，目前來看還有很長的路要走。
作為甲醇燃料動力電池的先驅公司，奔馳現已轉向純電動汽車，本田汽車也曾研發過甲醇燃料動力電池汽車，今朝主推的則是質子交換膜燃料動力電池汽車Clarity。馬天才告訴記者：從技術的角度看，甲醇氫燃料動力電池汽車邁向商業化還有很長的路要走。
在馬天才看來，氫氣與氧氣要通過催化劑在電堆中進行電化學反應，生成水并發出電，催化劑都是貴金屬并且很驕氣，輸入電堆中的氣體純度不高容易導致催化劑中毒。我國在上海世博會期間曾投入196輛燃料動力電池汽車，曾有過催化劑中毒導致車輛出現故障的情況。甲醇重整之后的氣體雜質對催化劑的影響較大。馬天才說。
為了防止催化劑中毒，國際上大多采用高溫甲醇燃料動力電池。不過，雖然這條技術路線處理了催化劑中毒問題，但還有其他不少問題要處理。馬天才表示：高溫甲醇燃料動力電池的技術還不成熟，在反應過程中對水的管理要求比較高，采用這條路線的成本也比較高。另外，高溫甲醇燃料動力電池的電流密度也比較低。
此外，電流密度較低這種特性決定了甲醇氫燃料動力電池在乘用車上尚有前景，但對商用車卻不太適用，而我國目前確定的主基調是發展燃料動力電池商用車。
馬天才認為，甲醇重整制氫適用于穩定工況狀態，在這種狀態下，甲醇燃料動力電池可以長時間穩定發電。但汽車行駛不可能保持一種工況不變，啟停工況常常出現，這給甲醇燃料動力電池汽車帶來一定的挑戰。甲醇重整裝置的可靠性、啟停速度都是汽車使用范疇的短板。馬天才說。
另外，甲醇來源也在一定程度上限制了甲醇氫燃料動力電池汽車的大規模推廣使用。王業勤說：甲醇的最大用途是加工聚丙烯，用于制氫的甲醇數量占比很小。
種種跡象表面，甲醇氫燃料動力電池汽車目前還只是一種嘗試，離商業化還比較遠。
