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中国具有自主可控的甲醇燃料电池技术

作者:中国储能电站网 来源:中国汽车报网 时间:2020-06-29 浏览:
      2019年3月,工业和信息化部、国家发展改革委和科技部等八部委联合下发《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》。文件第五条特别提出:“鼓励和支持企业研发甲醇混合动力汽车、甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车产品。加快甲醇汽车科研成果转化及产业化应用”,为甲醇汽车可持续发展和甲醇燃料多元化应用指出了方向。

文件明确了甲醇汽车产品发展方向:一是我们有完整的自主可控甲醇燃料电池技术体系,二是我们有相对健全的甲醇燃料电池产业基础,三是我们有甲醇燃料电池移动和固定应用的市场准入机制。

落实党中央提出“六稳”和“六保”的国民经济发展战略,甲醇燃料一定会承载保能源安全的特殊使命。

近日,有媒体对德国Gumpert公司的一辆甲醇燃料电池跑车进行了报道,这个报道内容,给人一种甲醇燃料电池是新生事物的感觉。

其实,甲醇燃料电池技术不仅在国外有较长的历史,它也是我们中国掌握的技术,确切地说中国具有完整自主可控的技术体系。

上世纪末的1997年,德国奔驰公司提出甲醇重整燃料电池A级轿车方案。2001年11月,戴姆勒克莱斯勒公司在柏林发布了以甲醇为燃料的燃料电池车NeCar 5,并将其定位为全球第一个达到试用阶段的甲醇重整燃料电池汽车。NeCar5使用甲醇重整制氢、通过选择性氧化PrOx技术去除CO、氢气混合气进入电堆发电的方式车载制氢,即产即用。

NeCar 5的整套动力系统结构紧凑,体积较之前的设计减小了一半,功率提高50%,达到75kW,未配备动力电池,续航里程400公里以上,最高车速超过150km/h。整套燃料电池系统,包括甲醇转化器首次安装在梅赛德斯奔驰A级车的底部,提供了和梅赛德斯奔驰A级车一样宽敞的内部空间。

2002年5月20日,奔驰NeCar 5从美国旧金山出发,经历了加利福尼亚的高温环境,经历内华达山脉和落基山脉低温和多雪环境,跨越了高达2640米的山口,穿越了交通拥挤的大城市,于2002年6月4日顺利抵达华盛顿。历时14天横跨美国大陆,系统地探究了NeCar 5在日常运行状态中的技术极限,创造了甲醇燃料电池汽车5250公里的长途行驶纪录。

同样是在上世纪末,中国科学院大连化学物理研究所研究员孙公权,带领科研团队开展了甲醇燃料电池研究,进行了电池的关键材料、核心部件、系统集成、过程监控、产品应用等基础与工程全链条自主创新:Pt-基电催化剂及载体部分研究成果获国家自然科学二等奖;新型耐高温(150-200℃)电解质膜的成功研制突破了燃料电池“卡脖子”技术瓶颈;有序化膜电极、高比功率电堆性能处于国际领先水平。国内首次实现直接甲醇燃料电池系列型号应用,直接甲醇燃料电池长航时无人机实现首飞,现已建成国内首家年产10000台套直接甲醇燃料电池工厂;国内首套0.5/1/2/3kW“汽柴油发电机替代电源—高温甲醇燃料电池系列”产品,已在专业领域实地应用;“高温甲醇燃料电池电动车动力电源技术”已被列为中国科学院战略性先导专项变革性洁净能源关键技术之一。

进入本世纪,在大化所科研团队掌握自主可控的技术储备基础上,我国汇聚了一批甲醇燃料电池领域的技术人才,他们自主创业,系统地开展了甲醇燃料电池技术应用和产品研制,在工程化建设和实际应用方面储备了大量的实践经验,建立了产业链和供应链的基础储备。

苏州氢洁电源科技有限公司于2015年成功将一辆6米南京金龙纯电动商务车,改装为甲醇重整氢燃料电池“电-电”混合动力车,一次加注甲醇运行1008公里。2年后,该公司燃料电池系统搭载东风公司T7轻卡,获工信部第303批次整车公告,车型EQ5050XXYTFCEV2,率先开启我国甲醇燃料电池整车家族新篇章。

中国作为世界上最大的甲醇生产国和消费国,资源丰富,产业链完整,供应链健全,市场应用广泛。甲醇汽车、甲醇混合动力汽车、甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车,效率依次增高,排放依次减少,技术发展路径清晰,产业链和供应链建设有基础。目前,完整的甲醇燃料电池技术,已经成为业界择优选择的关注焦点。同时,中国发展甲醇燃料电池产业,也成为全球公认的领先国度,丹麦的Blue World、美国的E1等公司,纷纷在中国寻找合作伙伴,推动甲醇重整制氢技术的市场应用。

甲醇制氢燃料电池系统,无需单独制氢产业,无需高压储氢罐,无需专用储存、运输配送、加氢站和加注装备。甲醇输配送可与现有常温、常压化石燃料输配送体系共享,甲醇燃料电池汽车使用场景可以多元化,排放控制简洁,使用基础条件简单,推广应用便捷,值得关注,值得选择。因为中国有基础。

关键字:甲醇燃料电池

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