據(jù)了解，燃料電池汽車(chē)（FCV）是一種用車(chē)載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動(dòng)力的汽車(chē)，其使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。最終產(chǎn)物為水，能使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)零排放。

在10月26日于江蘇昆山舉辦的中國(guó)國(guó)際商用車(chē)及零部件展覽會(huì)上，記者見(jiàn)到了蘇州高邁新能源有限公司展示的一輛“水氫重卡”，在卡車(chē)旁邊，是一款新型發(fā)電機(jī)——水氫發(fā)電機(jī)的發(fā)電演示：一罐甲醇和水的混合溶液通過(guò)管道輸入發(fā)電機(jī)，點(diǎn)亮了旁邊一排排電燈泡。在展覽會(huì)上，全球首臺(tái)基于甲醇重整氫燃料電池輕型卡車(chē)也宣布正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

水氫電池，即甲醇重整氫燃料電池是什么？相比于之前已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)的甲醇汽車(chē)和氫燃料汽車(chē)等新能源汽車(chē)，這種技術(shù)路線(xiàn)能否趟出一條燃料電池汽車(chē)的新路？

常規(guī)燃料電池汽車(chē)短板多

據(jù)了解，燃料電池汽車(chē)（FCV）是一種用車(chē)載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動(dòng)力的汽車(chē)，其使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經(jīng)重整所得到的高含氫重整氣。最終產(chǎn)物為水，能使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)零排放。

但是氫燃料汽車(chē)存在不少問(wèn)題和短板。全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼日前在第三屆國(guó)際氫能與燃料電池汽車(chē)大會(huì)上表示，技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)化商業(yè)化進(jìn)度滯后、產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)薄弱、制氫供氫加氫的系統(tǒng)落后造成了氫成本的劇增。此外，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)體系嚴(yán)重滯后等也都是氫燃料電池汽車(chē)的短板。

與此同時(shí)，甲醇汽車(chē)也于近些年走進(jìn)了人們的視野。據(jù)了解，相較于車(chē)用汽油，甲醇的優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格低，閃點(diǎn)高，揮發(fā)性弱，使用更安全。“但常規(guī)甲醇汽車(chē)無(wú)法解決二氧化碳等排放問(wèn)題，在技術(shù)和成本方面與常規(guī)動(dòng)力汽車(chē)相比并未帶來(lái)革命性改進(jìn)。”中科院大連化學(xué)物理研究所張家港產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長(zhǎng)韓滌非告訴記者。

“甲醇燃料汽車(chē)推廣已近二十年，但收效尚不明顯，主要是內(nèi)燃技術(shù)沒(méi)有徹底解決污染物和顆粒物排放問(wèn)題，熱轉(zhuǎn)機(jī)械效率也較低，商用車(chē)司機(jī)不愿使用，甲醇加注網(wǎng)點(diǎn)有限，所以甲醇內(nèi)燃汽車(chē)推廣較慢。”北京大學(xué)世界新能源戰(zhàn)略研究中心高級(jí)研究員連波分析指出。

“對(duì)于量大面廣的遠(yuǎn)程公交、城際物流、重載卡車(chē)等，電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程、充電時(shí)間和能量密度都成為了顯著短板，需要我們盡快推動(dòng)燃料電池的商業(yè)化。”萬(wàn)鋼認(rèn)為，下一階段就是燃料電池大顯身手的時(shí)代。

甲醇制氫優(yōu)勢(shì)明顯

囿于氫燃料汽車(chē)和甲醇汽車(chē)的短板，燃料電池汽車(chē)一直沒(méi)有得到迅速發(fā)展。水氫發(fā)電機(jī)是燃料電池汽車(chē)新技術(shù)路線(xiàn)。“水氫燃料是將甲醇和水作為燃料，通過(guò)重整制氫并純化，將所得高純氫通過(guò)燃料電池以非燃燒的電化學(xué)方式轉(zhuǎn)換為電能驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。水氫汽車(chē)是綜合了甲醇汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)特點(diǎn)的新型綠色能源動(dòng)力汽車(chē)。”廣東合即得能源科技有限公司總經(jīng)理黃平向記者介紹。

記者近日在液態(tài)陽(yáng)光產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟籌備大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)多次聽(tīng)到了“液態(tài)陽(yáng)光”這個(gè)較為新鮮的名詞。液態(tài)陽(yáng)光是什么？韓滌非告訴記者，液態(tài)陽(yáng)光是利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等豐富的可再生能源來(lái)電解水制取氫氣，再與二氧化碳反應(yīng)制備以甲醇為代表的液態(tài)燃料，其本質(zhì)是利用可再生能源生產(chǎn)人類(lèi)賴(lài)以生存的含碳液體燃料及化學(xué)品。他表示，太陽(yáng)能制取液態(tài)陽(yáng)光甲醇作為車(chē)用燃料能實(shí)現(xiàn)汽車(chē)低碳和零碳排放，與化石資源制得的甲醇燃料具有本質(zhì)區(qū)別。甲醇等燃料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將為人類(lèi)社會(huì)能源戰(zhàn)略安全、生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展做出重大創(chuàng)新貢獻(xiàn)。

“水氫燃料，即甲醇重整氫燃料電池初始用的甲醇主要依靠煤或天然氣制成，進(jìn)入循環(huán)后，主要依靠二氧化碳和氫氣制成；甲醇燃燒產(chǎn)生的二氧化碳可以繼續(xù)和氫氣重新生成甲醇。理論上可以一直封閉并循環(huán)使用。”蘇州高邁新能源有限公司董事長(zhǎng)王建明告訴記者，以水氫燃料重卡為例，一次添加甲醇和水1.56噸，滿(mǎn)負(fù)荷行駛800公里后，再次添加醇水燃料的同時(shí)卸載液碳1.38噸。添加醇水燃料和卸載液碳的操作在具備條件的加油站均可進(jìn)行。水氫燃料不僅解決了新能源汽車(chē)的里程問(wèn)題，而且在安全和經(jīng)濟(jì)方面也有一定優(yōu)勢(shì)，也是目前國(guó)內(nèi)最易實(shí)現(xiàn)的燃料電池氫源載體之一。

記者在液態(tài)陽(yáng)光產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟籌備大會(huì)上了解到，甲醇重整氫燃料電池汽車(chē)已經(jīng)接近應(yīng)用示范階段。在蘭州，中科院大連化物所李燦院士主持的回醇示范工程成為較早的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目。

探路商業(yè)化

今年全國(guó)兩會(huì)期間，人大代表、吉利控股集團(tuán)董事長(zhǎng)李書(shū)福提出了在國(guó)家層面推廣甲醇的提案，包括設(shè)立“液態(tài)陽(yáng)光經(jīng)濟(jì)”示范區(qū)、設(shè)立甲醇國(guó)家科技重大項(xiàng)目、組建“液態(tài)陽(yáng)光基金”等。李書(shū)福曾表示，甲醇本作為可循環(huán)的自含碳、氧、氫的液體能源，將會(huì)給人類(lèi)交通運(yùn)輸工具提供可持續(xù)的、清潔的能源供應(yīng)。

記者了解到，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局組織編制的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》提出，研究基于可再生能源及先進(jìn)核能的制氫技術(shù)、甲烷重整/部分氧化制氫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用并推廣。

對(duì)此，黃平表示，當(dāng)前企業(yè)已經(jīng)驗(yàn)證了該路徑的可行性，但是目前產(chǎn)業(yè)還非常需要政策上的傾斜支持和鼓勵(lì)，引導(dǎo)企業(yè)及社會(huì)資源更多投入到甲醇重整氫燃料汽車(chē)行業(yè)。

連波建議，在大規(guī)模商業(yè)化過(guò)程中，可以以建立戰(zhàn)略聯(lián)盟的方式，有效分工合作，集社會(huì)力量，協(xié)調(diào)特種，共同攻關(guān)，完成甲醇重整氫產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化。

韓滌非表示，骨干企業(yè)需要進(jìn)行創(chuàng)新引領(lǐng)示范和技術(shù)系統(tǒng)集成。他建議國(guó)家加快出臺(tái)產(chǎn)業(yè)扶持政策，大力支持和鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與集成、水氫燃料汽車(chē)示范運(yùn)營(yíng)、產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)投基金組建，引導(dǎo)甲醇重整氫燃料電池汽車(chē)這一新興產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。