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水氢加速氢能时代的到来

编辑:管理员   浏览:   日期:2019-05-20

近日有自媒体对甲醇重整制氢技术提出质疑,认为该技术“带来了碳排放和尾气问题、影响了加氢站的建设、延缓了社会氢能网络的建设,也增加了汽车的研发成本”,此外还提到甲醇具有毒性和腐蚀性,因此断言“在加氢站日渐增加之时,该类汽车应用技术很可能会被淘汰掉”。

水氢采用的技术路线为“甲醇重整制氢+氢气提纯+低温燃料电池”,是甲醇重整制氢技术路线中的一条,它是氢能与燃料电池的一体化路径,要求制氢技术向小型化、高纯化方向发展,燃料电池向低温方向发展,其发展方向是制氢与燃料电池的一体化、小型化和智能化。

是颠覆性创新,不是过渡阶段的尝试

批评者还提出“建设加氢站和氢能网络生态可以拉动国家氢能产业经济崛起,考虑到环保压力和国家对氢能经济正外部性预期,甲醇重整汽车的技术路线只是氢能网络完善前过渡时期的一种产品的尝试,可能不会被主流车企采用。”

甲醇重整制氢带来的碳排放和尾气问题是很多人都会关注的问题。首先,甲醇中仅含有1个碳原子,而汽油分子中含有6-11个碳原子,柴油分子中含有12-16个碳原子,这意味着甲醇的碳排最多为汽油、柴油的1/6;其次,水氢机在制氢的过程中确实会产生二氧化碳,但是其排放的是高纯的二氧化碳,不含PM2.5、NOx、SOx、CO、等有毒物质;再次,二氧化碳是能源的重要组成部分,不是越多越好,也不是越少越好,平衡才是最好的。甲醇制备过程为“吸碳排氧”,而甲醇制氢的过程为“吸氧排碳”,从该角度上来看,水氢机实现生态的闭环,维持了碳平衡。

至于甲醇重整制氢技术不会被主流车企接受的问题,这个表述有些子虚乌有了。早在2016年,水氢技术就得到广汽集团高层的任何,双方团队成功将广汽GA5-PHEV油电混合车改装成水氢轿车,并完成多次迭代开发。2017年,东风甲醇重整制氢燃料电池厢式运输车 EQ5080XXYTFCEV2就获得了工信部的303批次公告。其实只要技术满足汽车的环保、便捷、低成本等需求,被市场认可是迟早的事情。

最后科普一下甲醇的问题。首先,甲醇与汽油柴油一样作为燃料不是饮料;其次,抛开剂量谈毒性是不科学的,这里要引入半数致死量(median Iethal dose LD50)概念(LD50的数值越小毒性越强,反之LD50数值越大毒性越低),汽油的LD50数值为2500mg/kg,远低于甲醇的5628mg/kg,所以汽油的毒性比甲醇明显要强很多;第三,与汽柴油相比,甲醇热值低,闪点高,不易点燃,爆炸极限高,危害性低于汽柴油,且沸点高,汽化潜热大,挥发量小,加注现场浓度低于汽柴油;此外,大力发展甲醇非常适合我国的国情——煤炭资源丰富、农业大国生物质资源丰富。

水氢技术路线可以替代加氢站的使命

目前,加氢站建设成本高,氢气运输成本较高,造成加氢费用高,同时加氢站等基础设施不完善,直接制约了氢燃料电池汽车的发展、商业化示范运行和大规模应用。尽管加氢站的数量在政府的政策扶持下一直呈增长趋势,但是要形成完善的加氢网络,还需要大量的时间和大量的投资。

日本燃料电池汽车专家在采访时就表示阻碍燃料电池汽车发展的并非价格及成本问题,而是加氢基础设施的问题,制造一台燃料电池汽车并不困难,难的是如何建造和布局燃料电池加氢网络。

加氢站等基础设施建设,既涉及城市规划、交通、电力等问题,又要解决投资和经营者的获利问题,同时还要有效解决加氢的核心技术和统一标准等问题,不是举一人之力可以完成的,需要国家政策、产业链条、基础设施建设等多方面的准备。

高额的建设投入和运营成本使加氢站在没有政策扶持的情况下很难实现盈利。日本建设一座加氢站的投资成本约4。5亿日元(约合3000万元人民币),是日本加油站建设成本的5倍。另外,加氢站每年还要承担4000~5000万日元(约合300万元人民币)运营成本。

抛开昂贵的加氢基础设施外,影响氢气售价的最主要因素包括制氢和储运氢气在内的氢气成本部分。通过调研发现目前国内某加氢站的氢气的销售价格为80元/kg,国内外的加氢站加氢的价格至少在60元//kg以上。按照水氢电357技术(3公斤甲醇制5标准立方米氢气),水氢机的制氢成本不到15RMB/kg。

水氢技术路线不依赖加氢站的布局和建设,只需要加注甲醇,通过重整方式为燃料电池提供氢气,避开了传统用氢过程中的储运及加氢过程,解决了氢能应用的安全问题、成本问题及基础设施的建设问题,从根本上解决了燃料电池的氢源,为氢能与燃料电池的大规模市场与商业化提供出路。

相比而言,水氢技术所依赖的甲醇基础设施建设成本低,容易实现改造和普及,而且制氢成本具有绝对的优势,设备成本在产业化之后完全可以满足市场的需求。因此,水氢技术路线可以替代加氢站的使命。

水氢加速氢能时代的到来

加氢站路线(罐氢路线)与水氢路线都是氢能与燃料电池产业发展过程中产生的两条不同路线,不排除还有其它氢能技术路线。首先,两条路线都是为了实现氢能的高效利用,实现氢能的商业化应用,实现能源的更新换代和可持续发展。其次,国家在政策上对清洁能源的发展支持力度大,包括所有对能源的转型升级利好的路线,不存在路线之分。比如在甲醇汽车的推广上支持甲醇加注站的建设,在燃料电池汽车的扶持上支持加氢站的建设。水氢路线既涉及到氢能方面的政策,又有甲醇能源方面的政策。最后,两条路线都是为了满足市场的安全性、便利性、经济性、高效性等综合需求,市场是检验路线是否正确的唯一标准。

在水氢路线中甲醇水重整制氢技术与燃料电池发电技术得到高度集成,高效的智能控制系统实现了氢气的即产即用,并为燃料电池发电提供可靠的高纯氢气。该路径依赖完善的甲醇加注设施,可利用现有的加油站改造。水氢路线是分布式能源开发模式,可根据消费者的需求提供灵活的供能方案,该路线是生产者消费者一体化方向。

总之,水氢路线的可行性是基于长期的市场调研和实证研究得来的,不仅有“水基能源向华理论”、诺贝尔得奖主乔治·奥拉的“甲醇经济”等国内外理论为依托,还有水氢汽车、水氢通讯基站电源、水氢离网充电站等实际应用案例为支撑,同时随着AH7500水氢机产业化的加速推进,关于水氢及甲醇重整制氢技术的质疑论将被各个击破。

▍综合编辑:小合

▍来源:上海合既得

▍备注:本文信息仅供分享交流

 

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