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甲醇日益升温,汽车新能源另辟蹊径?

亿欧 王瑞 2019-11-20 07:32:33

电池,甲醇,新能源汽车

图片来自“123RF”

中国亟待优化升级的能源结构,迎来了新机遇。

自19世纪80年代卡尔奔驰发明内燃机以来,石油与汽车密不可分。据公安部数据,截至2019年上半年,中国机动车保有量达到3.4亿辆,是不折不扣的汽车大国,并对进口石油高度依赖。

据《2018年国内外油气行业发展报告》显示,2018年中国石油净进口量4.4亿吨,同比增长11%,石油对外依存度升至69.8%。“缺油、少气、富煤。”原机械工业部部长、工信部甲醇汽车试点工作专家组组长、工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会名誉主任委员何光远用这六个字定义国内能源结构。

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不同于石油、天然气,中国是煤炭大国。据《中国矿产资源报告2018》显示,截止到2017年底,国内煤炭查明资源储量超16万亿吨,若按照每年50亿吨的使用量计算,足够中国使用300年。

煤炭与汽车之间缺少“联系”,如何在汽车领域发挥中国能源结构的优势是一个难题。

连接煤炭与汽车,甲醇如何能源升级?

为履行2015年的《巴黎协定》,中国设定的自主目标为:到2030年,单位国内生产总值二氧化碳排放量较2005年下降60%-65%。如何有效降低汽车二氧化碳排放是另一个难题。

甲醇氢燃料电池汽车的出现,可谓生而逢时,一举多得。

甲醇氢燃料电池的工作机理是,甲醇与水反应生成氢气和二氧化碳,氢气再参与氢燃料电池反应,结合动力电池与电机,即可形成甲醇化学能→氢气化学能→电池电能→车辆机械能的能量转换。

一方面,甲醇“不挑食”,可以通过劣质煤炭制取,不仅充分发挥了中国煤炭资源丰富的优势,也为劣质煤碳的利用指出一条明路。另一方面,甲醇氢燃料电池汽车虽然仍然排放二氧化碳,但二氧化碳排放量仅为同等动力水平汽油车的三分之一左右,推广甲醇氢燃料电池汽车有利于减排。

为了推广甲醇的开发与使用,国家与地方政府出台了一系列政策,经亿欧汽车整理如下:

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今年3月份,工信部等八部门发布《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》中明确指出,重点在山西、陕西、贵州、甘肃等资源禀赋条件较好且具有甲醇汽车运行经验的地区,加快M100甲醇汽车的应用。

隶属于山西省晋城市的高平市,矿产资源丰富,背靠晋城300万吨的甲醇产能,是甲醇汽车应用试点城市之一。高平经济技术开发区目前已有多家新能源汽车零部件企业,还拥有40万吨优质高炉铁水和一批精密铸造企业,可以为甲醇氢燃料电池汽车项目提供有力的配套保障。

今年11月份的第二届中国国际进口博览会上,爱驰汽车与山西高平市人民政府举行了项目合作落地签约仪式。未来爱驰汽车将在山西高平落地建设甲醇制氢燃料电池动力系统制造基地。双方将合作加速推进甲醇氢燃料电池技术的产业化落地,并推动当地在智能制造和能源经济方面取得双向突破。

甲醇氢燃料电池汽车的前景几何?

近年来,纯电动车在中国受到热捧,销量与日俱增。

耗费电能的纯电动车,实现了无污染零排放,百公里使用成本较燃油车大大降低。得益于电机特性,纯电动车的性能较燃油车有过之无不及。

但伴随着纯电动车的推广放缓,纯电动车的一些缺点开始显现:续航里程短、充电时间慢......

新能源汽车的另一条路线是氢燃料电池汽车,其热度与日俱增。消耗氢气的氢燃料电池汽车,排放物是无污染的水,另外它还拥有续航里程长,加注燃料快的优点。

但氢燃料电池汽车的规模仍然很小,据中国汽车工业协会数据,今年前三季度,全国燃料电池汽车销量为1251辆。氢燃料电池汽车销量有限,主要有三方面原因,一是氢燃料电池汽车系统成本高,二是氢气储运不便,三是加氢站等基础设施建设有限。

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甲醇氢燃料电池汽车的出现,或将改变新能源汽车的格局。

甲醇氢燃料电池汽车相当于在纯电动车的基础上,增加了一个增程器。增程器由两部分组成,一部分是甲醇制氢系统,另一部分是氢燃料电池系统。它的优势在于既保留了前两条新能源汽车路线的优点,也弥补了它们的缺点。

其一是续航里程。甲醇氢燃料电池汽车消耗的是甲醇,据测算,每0.5L甲醇可以生成1度电,纯电动车每百公里电耗约为20度电,换算成甲醇相当于10L。如果给车辆配备60L“甲醇箱”(普通燃油车油箱大小),那么一辆甲醇氢燃料电池汽车一次加满燃料的续航里程大约在600km左右,这远远高于当下纯电动车平均300km的续航里程,与燃油车续航里程不相上下。

其二是加注燃料时间。即使是使用先进的快充技术,纯电动车的充电时间也要以小时计。以特斯拉Model 3为例,2019年4月特斯拉推出的全新Model 3,快充时间仍需要4.5小时。在这方面甲醇氢燃料电池汽车继承了燃油车、氢燃料电池汽车的优势,加注燃料只需几分钟,支持车辆进行超续航里程的行驶。

其三是燃料储运。氢燃料电池汽车遭人诟病的一个主要原因即为氢气难以储运,并且为了携带氢气,车辆需要装备特殊的储氢罐,存在安全隐患。今年5月下旬,韩国江原道江陵市的一个氢燃料储存罐发生爆炸,造成2人死亡,6人受伤。甲醇比氢气和汽油都要安全,甲醇属于易燃不易爆液体,储运方式与汽油没有差别。

其四是基础设施建设。受制于加氢站密度,氢燃料电池汽车在中国推广缓慢。目前,国内一个日加氢能力为200kg的加氢站,造价在1000万元左右。甲醇因为与汽油性质类似,因此不需要另设加醇站,只需对加油站稍加改造即可,每座加油站改造成本约为数万元。

作为全球最大的甲醇生产国和消费国,中国产能和产量占全球一半以上,甲醇氢燃料电池的上游供给很成熟。

从下游看,甲醇氢燃料电池汽车虽未实现商业化,但可行性已得到证明。随着技术进一步成熟,系统成本将进一步降低,实现落地的可能性越来越大。

汽车科技公司的“能源创新”之路

爱驰首先要成为国内造车新势力头部企业。”爱驰汽车联合创始人兼总裁付强如此制定爱驰的发展目标,“下一步要成为汽车行业科技公司。

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自2010年以来,国内企业开始接触甲醇氢燃料电池,并从2014年起逐步推出产品。对于车企而言,发展甲醇氢燃料电池汽车的意义在于:通过开拓一条新的技术路线,占领未来新能源汽车市场的高地。

爱驰作为国内造车新势力之一,将自身定位为汽车行业参与者,甲醇氢燃料电池汽车是其深耕领域之一。

付强认为未来车辆肯定是电驱,不会再回到内燃机时代,“能源将会多元化,甲醇作为氢气的载体,将成为车辆的能源之一。”

本次进博会上,爱驰汽车与丹麦甲醇燃料电池研发和制造公司蓝界科技(Blue World Technologies,以下简称“BWT”)正式签署战略合作框架协议,双方将围绕技术、产品、服务、前瞻、投资等领域展开合作。合作后,爱驰将拥有甲醇在线重整制氢的核心零部件。

今年9月份,爱驰注资的BWT在丹麦奥尔堡港新建的电池工厂正式破土动工,工厂建成后将为爱驰汽车提供甲醇重整在线制氢燃料电池,未来将为爱驰汽车旗下新能源车型提供核“芯”。

当被问到爱驰通过收购BWT能够掌握多少核心技术时,付强表示作为一家整机厂,现阶段的爱驰主要工作是集成。如何将甲醇氢燃料电池等上游产品,集成到汽车上并创造更大的价值,是整机厂的使命所在。

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爱驰的“甲醇重整制氢高温燃料电堆作为增程器的动力总成解决方案”,在旗下首款赛道级电动跑车Gumpert Nathalie上已得到成功应用。该款跑车已成功运行超过5万公里,证明了甲醇氢燃料电池汽车的可行性。

甲醇氢燃料电池汽车无疑是爱驰实现发展目标的关键一步。

本文地址:https://auto.gasgoo.com/News/2019/11/20I70140108C501.shtml

文章标签: 电池

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