燃料電池車和純電動汽車聯(lián)手應(yīng)對燃油車的“大戰(zhàn)”已經(jīng)打響，純電動車?yán)m(xù)航里程和氫燃料車成本過高問題的短板亟待解決。低成本推進氫燃料電池的利用對于我國交通領(lǐng)域低碳轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。澳大利亞國家工程院外籍院士劉科9月29日在青海舉辦的“一帶一路”清潔能源發(fā)展論壇上指出：“甲醇經(jīng)濟發(fā)展前景廣闊，或?qū)咏煌I(lǐng)域用能變革褥辰。”

電動汽車和燃料電池汽車的挑戰(zhàn)與應(yīng)對

由于我國石油資源匱乏，汽、柴油車導(dǎo)致的環(huán)境污染問題也愈演愈烈壳嚎，“十五”規(guī)劃期間，能源汽車科技規(guī)劃包含“863”項目在內(nèi)末早，累計共投入20 億元研發(fā)經(jīng)費烟馅，形成了以純電動、油電混合動力荐吉、燃料電池三條技術(shù)路線為“三縱”焙糟，以多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)样屠、動力蓄電池及其管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫”的電動汽車研發(fā)格局穿撮。

電動汽車最早出現(xiàn)的時間要比燃油車早得多，早在19世紀(jì)后半葉的1873年痪欲，英國人羅伯特·戴維森率先發(fā)明了世界上最初的可供實用的電動汽車悦穿。這比德國人戴姆勒和本茨發(fā)明的汽油發(fā)動機汽車早了近10年攻礼。

時至今日，電動汽車依然未能登上交通出行領(lǐng)域的主舞臺落怀，依靠國家補貼才能獲得利潤的電動車企中有一部分又開始研發(fā)燃料電池汽車甚宜，以此彌補電動汽車?yán)m(xù)航里程不足的問題。然而以氫燃料為主的燃料電池汽車同樣存在短板百览，正如劉科所講映情，電動汽車之所以未能爭過油車，主要原因其一是電動車電池的能量密度低笑杯， 其二是汽阱墩、柴油之類的液體燃料大規(guī)模生產(chǎn)儲運成本低，加之內(nèi)燃機流水線量產(chǎn)使成本大降而導(dǎo)致的辱得；而氫燃料電池汽車雖然發(fā)電效率高局该，可以降低人們對石油的依賴，但依然存在儲氫沉享、運氫成本高涉佑、加氫站投資大、安全隱患大等問題顶质。

甲醇在線制氫是燃料電池氫供應(yīng)鏈的最佳解決方案

發(fā)展氫燃料電池汽車已成行業(yè)共識淮超，但氫能產(chǎn)業(yè)上下游普遍感覺氫能用起來“太貴”，經(jīng)濟性不足是一大難題文黎。降成本已成氫燃料電池汽車攻堅的重點惹苗。氫燃料電池汽車從上游制氫、輸氫耸峭、儲氫桩蓉，到下游加氫及應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)鏈比較長劳闹，各個環(huán)節(jié)成本累積到最后院究，氫燃料電池最后的成本就變得比較高。

以氫儲運環(huán)節(jié)為例本涕，氣態(tài)氫儲輸是目前全球氫氣運輸?shù)闹饕夹g(shù)路線业汰，國外廠商多采用35~70MPa的氫氣瓶組運輸氫氣，而國內(nèi)目前只有20~35MPa鋼制高壓長管托車和瓶組菩颖，儲氫密度較低样漆。“以300公里的到站成本計算，用50MPa高壓拖車的氫氣成本為34.4元/千克晦闰，而20MPa高壓拖車成本要39.1元/千克放祟。”中國科學(xué)院院士歐陽明高舉例說。

解決上述難題散烂，劉科給出了一個新的思路巾妖，他指出：甲醇是非常好的運氫估横、儲氫的載體，1升甲醇和水反應(yīng)的產(chǎn)儲氫量是1升液氫的兩倍牵梗。甲醇在線制氫系統(tǒng)在規(guī)奶辏化方面也具備優(yōu)勢。在氫能使用成本方面仓脓，甲醇在線制氫的成本在理想情況下可以低至15元/公斤售微，國際上最低的綜合用氫成本高達66.4元/公斤。

由此可見锨间，甲醇在線制氫可以最大限度降低人們用氫成本望星。劉科介紹說，通過天然氣生產(chǎn)甲醇天证，甲醇生產(chǎn)成本的70%是天然氣的原料成本，因為頁巖氣革命十匆，有文獻報道全球發(fā)現(xiàn)有200年用不完的天然氣哀买，如果這樣，也就意味有200年用不完的甲醇柬赐。我國的甲醇主要是煤來制亡问，而國家的主要一次能源是煤炭，所以甲醇是一個來源豐富的能源載體肛宋。制備甲醇的成本在新技術(shù)應(yīng)用的情況下也可以做到非常低的水平州藕；常溫常壓下，甲醇是含氫量最豐富的液態(tài)能源酝陈；不僅如此床玻，甲醇和水按一定比例混合，其安全性也較汽沉帮、柴油高锈死，不容易發(fā)生爆燃事故；此外穆壕，目前可以利用目前的加油站進行改造待牵，可以減少前期的投資成本。

新技術(shù)助力能源轉(zhuǎn)型

甲醇制氫可以大幅降低氫燃料電池的使用成本喇勋，但殊不知缨该，低成本制甲醇也是一項新技術(shù)。從治理污染的角度看判逊，該技術(shù)也可以為減少我國的PM2.5的排放量發(fā)揮作用饿遏。

劉科指出，目前研究團隊已成功研發(fā)出類液體循環(huán)流化床鍋爐舀鼎，可以實現(xiàn)將煤在燃燒或轉(zhuǎn)化前分離其可燃物和礦物質(zhì)选从，將煤中的可燃物提取出來用于燃料呜颓，不可燃的礦物質(zhì)提取出來作為改良土壤劑及復(fù)合肥的原料，實現(xiàn)變廢為寶麦咪。

據(jù)了解候摹，該項技術(shù)具有無需煙氣脫硫脫硝就可以實現(xiàn)清潔排放的特點，新型除塵技術(shù)可以嚴(yán)控粉塵排放娄勒，甚至是將粉塵收集起來她添，成為制作水泥的原料。

劉科分析道馋奠，通過微礦分離技術(shù)和類液體燃料對現(xiàn)有化工廠進行升級改造屎洒，可實現(xiàn)煤制氫和煤制甲醇的低成本運營。傳統(tǒng)工藝制甲醇的平均生產(chǎn)成本約為1600至2000元丰吐，新技術(shù)每噸成本可節(jié)約600至800元虑稼。

利用該項新技術(shù)可以獲得比較多的氫能資源，將一定比例的氫加入到天然氣管道中势木，可降低燃氣成本并可顯著減少燃燒廢氣中的氮氧化物的排放量蛛倦，對于減輕環(huán)境污染會起到重要作用。

劉科建議啦桌，針對青海省的能源結(jié)構(gòu)特點溯壶，首先應(yīng)該利用棄水、棄風(fēng)甫男、棄光的電量制氫且改，將氫氣注入西氣東輸?shù)奶烊粴夤艿溃源藴p少天然氣使用過程中氮氧化物超標(biāo)的問題板驳，同時解決西部氫能輸送問題又跛；其次，利用5G若治、新基建效扫、大數(shù)據(jù)中心建設(shè)高潮，將風(fēng)能直砂、太陽能發(fā)的電就地消納计侯；再次，要因地制宜建設(shè)抽水蓄能蜀梢、及利用已有的巖洞推進壓縮空氣儲能項目配合當(dāng)?shù)匦履茉聪{傻当；最后，利用風(fēng)能颗用、太陽能發(fā)電也可將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化制甲醇堤型，也可用可再生能源電解水制氫，降低西部煤制甲醇的二氧化碳排放类繁，再將綠色的甲醇作為儲氫的載體外運到其他省份教物，以此促進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展乌骇，帶動交通領(lǐng)域用能新風(fēng)尚。