最近關(guān)于“甲醇燃料電池迎重磅利好”的消息頻繁見諸網(wǎng)絡(luò),隨后布局甲醇燃料電池的上市公司股價(jià)受帶動(dòng)上漲,關(guān)于甲醇燃料電池汽車的各路消息也跟著湊上熱鬧……甲醇燃料電池好像一下子躁動(dòng)了起來。
觀察這些鼓吹甲醇燃料電池利好的相關(guān)內(nèi)容中,無一例外都提到了3月,由8部委聯(lián)合下發(fā)的《在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》。但通讀意見全文即可發(fā)現(xiàn),以意見稿為由頭大肆宣揚(yáng)甲醇燃料電池頗有喧賓奪主之嫌,而所謂“重磅利好”也有些言過其實(shí)。
甲醇汽車VS甲醇燃料電池汽車
意見確實(shí)在“加快甲醇汽車制造體系建設(shè)”條款下點(diǎn)出“鼓勵(lì)和支持企業(yè)研發(fā)甲醇混合動(dòng)力汽車、甲醇增程式電動(dòng)汽車、甲醇燃料電池汽車產(chǎn)品”。但主要強(qiáng)調(diào)的是“重點(diǎn)在山西、陜西、貴州、甘肅等資源稟賦條件較好且具有甲醇汽車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的地區(qū),加快M100甲醇汽車的應(yīng)用?!?/span>
沒錯(cuò),“加快M100甲醇汽車應(yīng)用”才是此次意見稿的核心目的。而“M100甲醇汽車”與“甲醇燃料電池汽車”雖然都用到了甲醇,實(shí)際概念卻差著十萬八千里。
甲醇汽車是指使用甲醇和汽油混合物為驅(qū)動(dòng)燃料的汽車產(chǎn)品。M100甲醇汽車則是指甲醇含量100%,不添加任何汽油的純甲醇燃料汽車,燃料直接裝在汽車油箱中。對應(yīng)以甲醇含量作為標(biāo)記,摻入一定汽油作為燃料的甲醇汽車還有M15、M30、M50、M85等型號(hào),相應(yīng)甲醇摻入量分別為15%、30%、50%、85%。
而甲醇燃料電池汽車則靠電力驅(qū)動(dòng),根據(jù)燃料電池工作原理的不同主要被分為兩類:一類采用直接甲醇燃料電池(質(zhì)子交換膜燃料電池中的一類),可使用水溶液及蒸氣甲醇為燃料供給來源發(fā)電,為車輛提供動(dòng)力支持。
另一類采用甲醇重整制氫燃料電池,車輛上配備的甲醇重整器替代儲(chǔ)氫罐裝置,將甲醇和水的混合液被轉(zhuǎn)化為富氫重整氣,作為電池發(fā)電原料,進(jìn)而支持車輛運(yùn)行。
現(xiàn)在運(yùn)用于汽車驅(qū)動(dòng)方面的主要是甲醇重整制氫技術(shù)路線。去年已在昆山投運(yùn)的東風(fēng)T7廂式貨車(輕卡)、愛馳旗下的Gumpert Nathalie燃料電池超跑,以及電咖計(jì)劃跨領(lǐng)域推出的燃料商用車都采用了甲醇重整制氫燃料電池技術(shù)。
“意見加快推動(dòng)甲醇汽車應(yīng)用,與當(dāng)前國內(nèi)燃料電池車推廣的目的還不盡相同?!睒I(yè)內(nèi)人士表示:“燃料電池車推廣更多的強(qiáng)調(diào)清潔減排,而甲醇汽車的推廣則更多的承擔(dān)著車用燃料多元化、能源安全和替代的壓力。”
另一位資深行業(yè)人人士補(bǔ)充:“我國煤炭資源豐富,但將近40%的高硫煤炭等劣質(zhì)煤炭無法在工業(yè)上應(yīng)用,發(fā)展甲醇有利于喚醒這些沉睡的資源。此外,甲醇資源廣泛且生產(chǎn)技術(shù)成熟,使用成本更低,與汽油車相比,甲醇汽車大約可減少20%-30%的燃料費(fèi)用。”
值得一提的是,當(dāng)前國內(nèi)吉利汽車、陜重汽、宇通汽車、一汽靖燁等企業(yè)已擁有甲醇汽車專有技術(shù),也是甲醇汽車推動(dòng)的積極參與者。
甲醇燃料電池車的優(yōu)勢
縱然此次甲醇燃料電池汽車的“熱”借意見稿“炒作”的嫌疑頗大,但甲醇燃料電池汽車從20世紀(jì)到現(xiàn)在的發(fā)展歷史卻不容置疑,奔馳、本田都曾是這一領(lǐng)域的先鋒探索者。在國內(nèi)外日益重視燃料電池車發(fā)展的當(dāng)下,甲醇燃料電池技術(shù)也憑借更低的配套設(shè)施建設(shè)代價(jià)、成本優(yōu)勢、儲(chǔ)運(yùn)難度得到了新的關(guān)注。
1997年,奔馳推出了采用甲醇水蒸氣重整技術(shù)的第三代FCV產(chǎn)品Necar 3,該車型配備了38L的甲醇箱,可支持Necar 3續(xù)航里程超300km。后續(xù)推出的電池體積更小、功率更高,續(xù)航里程更長的Necar 5被譽(yù)為可以上市銷售的成熟甲醇燃料電池車產(chǎn)品。豐田也在1999推出了采用甲醇重整器和自制PEFC的FCX-V2車型。國內(nèi)則從2010年起嘗試將甲醇重整燃料電池系統(tǒng)集成到汽車應(yīng)用領(lǐng)域。
從技術(shù)細(xì)分來看,已形成“甲醇重整+高溫燃料電池”、“甲醇重整制氫+氫氣提純+低溫燃料電池”、“甲醇重整+除CO裝置+低溫燃料電池”3條主要技術(shù)路線。
而根據(jù)國內(nèi)外積累的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),甲醇燃料電池汽車具備燃料來源豐富、配套設(shè)施更換難度小、綜合使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。
除了上文提到的煤制甲醇外,甲醇還可通過天然氣、焦?fàn)t氣、生物質(zhì)木材、秸桿等制取,凡是可燃燒的有機(jī)物均可用于甲醇生產(chǎn),將來甲醇甚至可用二氧化碳與氫合成。
與此同時(shí),甲醇燃料電池加注配套設(shè)施僅可在現(xiàn)有加油站網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加甲醇加注功能即可,設(shè)備更換操作方便,成本較低,利于汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化推廣應(yīng)用。
低制取成本和減少零部件環(huán)節(jié)等的綜合作用下,甲醇燃料電池汽車的使用成本也更為低廉。相關(guān)車企負(fù)責(zé)人透露,當(dāng)前甲醇燃料電池客車采用的甲醇混合液成本約為1-1.5元/L,折合0.9-1.3元/kWh,低于當(dāng)前汽油和氫燃料電池價(jià)格,較為接近純電動(dòng)客車的電費(fèi)成本(1.2-1.6元/kWh)
商業(yè)化落地仍有阻礙
盡管甲醇燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn)十分顯著,但啟動(dòng)時(shí)間長、系統(tǒng)功率小、部分核心部件和控制系統(tǒng)的復(fù)雜等問題仍阻礙著甲醇燃料電池車的大規(guī)模落地推廣。
以當(dāng)前車用領(lǐng)域主要采用的“甲醇重整+高溫燃料電池”技術(shù)路線為例,為滿足高溫甲醇重整器與高溫電堆的匹配和工作穩(wěn)定性,甲醇重整制氫器的工作溫度需達(dá)200℃以上,僅借助外部加熱使燃燒室溫度升至標(biāo)準(zhǔn)溫度的操作就需耗時(shí)約30分鐘,因此帶來的啟動(dòng)時(shí)間長、響應(yīng)速度慢等問題十分顯著,需要與超級(jí)電容或鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并聯(lián)使用來滿足產(chǎn)品對電能的動(dòng)態(tài)需求。對應(yīng)產(chǎn)品的可靠性也仍有待更多數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
盡管愛馳、東風(fēng)、威馬、電咖等車企都不同程度地表現(xiàn)出對這一技術(shù)路線的看好,但不少業(yè)內(nèi)人士仍對甲醇燃料電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用持保守態(tài)度。
“甲醇燃料電池目前的技術(shù)狀態(tài)只適用于固定式發(fā)電,能量密度沒有其他類型的燃料電池高,單模塊功率沒法做到500W,不符合車用需求?!币晃蝗剂想姵靥峁┥烫寡裕骸笆聦?shí)上,車上空間有限,運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,再裝一個(gè)小型化工重整裝置并不現(xiàn)實(shí)。”
但也有業(yè)內(nèi)人士持中立看法,認(rèn)為甲醇燃料電池汽車是更接地氣的選擇,在氫燃料電池車運(yùn)營成本未下降到預(yù)期時(shí),可被視為節(jié)能減排的補(bǔ)充方案。