鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：395次 | 2023年07月07日
氫燃料動(dòng)力電池汽車(chē)新思路：甲醇制氫更易于產(chǎn)業(yè)化？
作為新能源汽車(chē)最為理想的解決方法之一，氫燃料動(dòng)力鋰電池近年來(lái)一直很受?chē)?guó)家政策的支持。不過(guò)，受制于氫在制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的難題，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)距離產(chǎn)業(yè)化落地還有很長(zhǎng)一段距離。
如何解決這些難題？業(yè)內(nèi)有觀點(diǎn)認(rèn)為，甲醇將成為很好的“氫載體”。
在近期第二屆我國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)全球汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)論壇上，造車(chē)新勢(shì)力愛(ài)馳汽車(chē)向外界公布了其“甲醇?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池”技術(shù)藍(lán)圖。愛(ài)馳汽車(chē)總裁付強(qiáng)表示，從運(yùn)輸效率上看，現(xiàn)有的運(yùn)氫方式運(yùn)輸密度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及甲醇含氫密度。
甲醇燃料在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用并非首次提出。2012年以來(lái)，工信部就發(fā)文在全國(guó)多個(gè)省市進(jìn)行甲醇汽車(chē)的試點(diǎn)工作，吉利汽車(chē)等車(chē)企也在甲醇汽車(chē)方面投入多年。不過(guò)，由于種種原因，甲醇汽車(chē)一直未能普及。
要指出的是，在以往試點(diǎn)中，甲醇作為汽車(chē)燃料重要是用在內(nèi)燃機(jī)中?，F(xiàn)在，隨著氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)的研發(fā)，甲醇應(yīng)用迎來(lái)了新思路。在愛(ài)馳汽車(chē)的構(gòu)想中，甲醇將“在線重整制氫”，燃料動(dòng)力鋰電池將作為增程器，與電池模組結(jié)合實(shí)現(xiàn)電驅(qū)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
甲醇制氫的優(yōu)勢(shì)
氫是公認(rèn)的清潔能源，它的燃燒生成產(chǎn)物只有水，燃燒效率也非常高。當(dāng)前，多家跨國(guó)車(chē)企已將氫作為未來(lái)汽車(chē)的重要?jiǎng)恿?lái)源，氫燃料動(dòng)力鋰電池的相關(guān)技術(shù)也有了一定突破，比如豐田的Mirai、現(xiàn)代的NEXO等。
不過(guò)，氫在汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用仍面對(duì)成本高昂等難題。一方面，氫的制取大部分來(lái)源于化石燃料，成本高、產(chǎn)物純度低，很難大規(guī)模使用；另一方面，氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸成本也都很高，還面對(duì)一定的安全隱患。
甲醇或可以在一定程度上化解這些難題。付強(qiáng)介紹，甲醇是生產(chǎn)原料豐富且可以實(shí)現(xiàn)碳中性循環(huán)的低碳燃料。相比于氫能源，甲醇更加便宜，而且便于存儲(chǔ)、易運(yùn)輸，甚至具有更高的理論能量密度。
“甲醇生產(chǎn)原料十分豐富，煤炭、焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣，生物質(zhì)，以及二氧化碳（CO2）均可制備甲醇?！惫ば挪考状计?chē)試點(diǎn)工作專(zhuān)家組組長(zhǎng)何光遠(yuǎn)也指出，“我國(guó)煤炭資源豐富，但有相當(dāng)部分劣質(zhì)煤炭，既不能發(fā)電，也不能作為燃料直接燃燒，但卻是生產(chǎn)甲醇的好原料?！?/p>
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
盡管甲醇中含有碳元素，燃燒排放會(huì)排出二氧化碳，但付強(qiáng)指出，跟汽油相比，甲醇的二氧化碳排放量更低（大約低60%左右），并且二氧化碳是可以回收的，回收之后還能與氫一起再生成甲醇?！凹热浑娊鈿淞耍瑸楹芜€要再把它生成甲醇？重要還是因?yàn)闅浜茈y儲(chǔ)存，很難運(yùn)輸?！?/p>
除此之外，氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)難推廣的另一個(gè)原因是加氫站的建設(shè)成本高昂，基建標(biāo)準(zhǔn)也是欠缺。而假如是甲醇，事情會(huì)簡(jiǎn)單很多。
“甲醇與汽油并沒(méi)有太大差別，加油站稍經(jīng)改造，就可以作為加醇站使用，改造成本很低?！睈?ài)馳汽車(chē)副總裁吳畏指出，改造的部分重要是加油機(jī)的橡膠管路，以防止甲醇使其膨脹損壞，每個(gè)加油站的改造成本“僅需幾萬(wàn)元”。
愛(ài)馳汽車(chē)將甲醇燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)作為純電技術(shù)之外能源規(guī)劃的重點(diǎn)。他們認(rèn)為，甲醇燃料動(dòng)力鋰電池會(huì)在新能源汽車(chē)上擁有非常好的應(yīng)用潛力，并將先于氫燃料動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)化落地。
仍有技術(shù)難點(diǎn)
將甲醇用在燃料動(dòng)力鋰電池上是對(duì)甲醇應(yīng)用的一種突破。作為一種制取成本低、儲(chǔ)量豐富的能源，甲醇早就被納入汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源序列。2012年開(kāi)始，山西、上海、陜西、貴州等省市便開(kāi)始了甲醇汽車(chē)的試點(diǎn)，但市場(chǎng)上的甲醇汽車(chē)都是通過(guò)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的，并沒(méi)有采用燃料動(dòng)力鋰電池這一形式。
顯然，將甲醇用于燃料動(dòng)力鋰電池將面對(duì)更高的研發(fā)難度，愛(ài)馳汽車(chē)為何設(shè)計(jì)？一方面，其認(rèn)為汽車(chē)的未來(lái)是電驅(qū)動(dòng)，因?yàn)椤皟?nèi)燃機(jī)控制系統(tǒng)復(fù)雜，無(wú)法支撐汽車(chē)智能網(wǎng)聯(lián)化”；另一方面，將甲醇用于燃料動(dòng)力鋰電池后能量效率和環(huán)保程度都要更高。
“甲醇直接燃燒的話效率比較低，二氧化碳的排放量也要比‘重整’大概多一倍，而且它還要排氮氧化物和甲醛，這是甲醇在高溫下跟空氣反應(yīng)出現(xiàn)的?！眳俏繁硎?，“這些都是它很難長(zhǎng)期推廣的重要原因?；蛘叻催^(guò)來(lái)說(shuō)，假如這樣能被推廣，那甲醇重整燃料動(dòng)力鋰電池更應(yīng)該被推廣。”
過(guò)去幾年中，甲醇汽車(chē)的試點(diǎn)運(yùn)行盡管取得了一定成果，但其實(shí)并未推廣成功，截至今年十月底，整體運(yùn)行數(shù)量全國(guó)僅有2萬(wàn)余輛。假如改變甲醇燃料的使用方式，其應(yīng)用情況會(huì)迎來(lái)突破嗎？
愛(ài)馳汽車(chē)很看好這塊市場(chǎng)。實(shí)際上，在愛(ài)馳剛剛成立進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃的時(shí)候，團(tuán)隊(duì)就在逐步的技術(shù)論證中注意到甲醇?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池這一路徑，今年以來(lái)，愛(ài)馳又在該領(lǐng)域展開(kāi)了合作布局。
年初，愛(ài)馳汽車(chē)入資丹麥甲醇燃料動(dòng)力鋰電池研發(fā)和制造公司BlueWorldTechnologies（藍(lán)界科技），九月，藍(lán)界科技的甲醇燃料動(dòng)力鋰電池廠在丹麥奧爾堡港破土動(dòng)工，預(yù)計(jì)將于2020年投入生產(chǎn)。據(jù)稱(chēng)，該廠建成后將為愛(ài)馳供應(yīng)甲醇?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池，批量應(yīng)用于愛(ài)馳旗下新能源車(chē)型上。
在此次進(jìn)博會(huì)論壇上，愛(ài)馳汽車(chē)又與藍(lán)界科技簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，深化了雙方在技術(shù)、產(chǎn)品等領(lǐng)域的合作。此外，愛(ài)馳還與山西高平市政府舉辦了項(xiàng)目合作落地簽約儀式，計(jì)劃未來(lái)在該地建設(shè)甲醇?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池動(dòng)力系統(tǒng)制造基地。
盡管愛(ài)馳汽車(chē)的首款產(chǎn)品也是純電動(dòng)汽車(chē)，但付強(qiáng)認(rèn)為，純電汽車(chē)當(dāng)前仍有很多痛點(diǎn)無(wú)法解決，比如充電便利性、里程焦慮等等?！拔覀儏⑴c到汽車(chē)電動(dòng)化的大潮中了，但往前看，電動(dòng)化是可持續(xù)的嗎？我們能看到的范圍內(nèi)是能持續(xù)的，但再往前看能不能持續(xù)就不好說(shuō)了。純電目前所需的一些資源和依賴還是比較多的，比如對(duì)金屬鎳鈷鋰的資源依賴，比如對(duì)電網(wǎng)的依賴等?！备稄?qiáng)說(shuō)。
不過(guò)，甲醇?xì)淙剂蟿?dòng)力鋰電池的技術(shù)水平及應(yīng)用前景究竟如何，目前尚不好說(shuō)。有分析提出，甲醇制氫的反應(yīng)所要的熱量來(lái)源，以及甲醇制氫之后出現(xiàn)的二氧化碳在電池中出現(xiàn)的影響等等，都是要解決的技術(shù)難點(diǎn)。愛(ài)馳方面也表示，該系統(tǒng)的控制邏輯非常復(fù)雜，“要想真正應(yīng)用起來(lái)，沒(méi)有兩年的時(shí)間絕對(duì)不行?！?/p>
值得一提的是，今年三月，工信部等八部委聯(lián)合印發(fā)了《有關(guān)在部分地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車(chē)應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，再次支持甲醇汽車(chē)的推廣。何光遠(yuǎn)指出，甲醇汽車(chē)在實(shí)際推廣和運(yùn)營(yíng)中仍然存在很大困難，對(duì)此他提出兩條建議，一是將甲醇作為新興能源納入國(guó)家能源體系；二是將甲醇汽車(chē)納入新能源汽車(chē)體系管理。
