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中國具有自主可控的甲醇燃料電池技術

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:中國汽車報網(wǎng) 發(fā)布時間:2020-06-29 瀏覽:次

2019年3月,工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委和科技部等八部委聯(lián)合下發(fā)《關于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應用的指導意見》。文件第五條特別提出:“鼓勵和支持企業(yè)研發(fā)甲醇混合動力汽車、甲醇增程式電動汽車、甲醇燃料電池汽車產(chǎn)品。加快甲醇汽車科研成果轉化及產(chǎn)業(yè)化應用”,為甲醇汽車可持續(xù)發(fā)展和甲醇燃料多元化應用指出了方向。

文件明確了甲醇汽車產(chǎn)品發(fā)展方向:一是我們有完整的自主可控甲醇燃料電池技術體系,二是我們有相對健全的甲醇燃料電池產(chǎn)業(yè)基礎,三是我們有甲醇燃料電池移動和固定應用的市場準入機制。

落實黨中央提出“六穩(wěn)”和“六保”的國民經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,甲醇燃料一定會承載保能源安全的特殊使命。

近日,有媒體對德國Gumpert公司的一輛甲醇燃料電池跑車進行了報道,這個報道內(nèi)容,給人一種甲醇燃料電池是新生事物的感覺。

其實,甲醇燃料電池技術不僅在國外有較長的歷史,它也是我們中國掌握的技術,確切地說中國具有完整自主可控的技術體系。

上世紀末的1997年,德國奔馳公司提出甲醇重整燃料電池A級轎車方案。2001年11月,戴姆勒克萊斯勒公司在柏林發(fā)布了以甲醇為燃料的燃料電池車NeCar 5,并將其定位為全球第一個達到試用階段的甲醇重整燃料電池汽車。NeCar5使用甲醇重整制氫、通過選擇性氧化PrOx技術去除CO、氫氣混合氣進入電堆發(fā)電的方式車載制氫,即產(chǎn)即用。

NeCar 5的整套動力系統(tǒng)結構緊湊,體積較之前的設計減小了一半,功率提高50%,達到75kW,未配備動力電池,續(xù)航里程400公里以上,最高車速超過150km/h。整套燃料電池系統(tǒng),包括甲醇轉化器首次安裝在梅賽德斯奔馳A級車的底部,提供了和梅賽德斯奔馳A級車一樣寬敞的內(nèi)部空間。

2002年5月20日,奔馳NeCar 5從美國舊金山出發(fā),經(jīng)歷了加利福尼亞的高溫環(huán)境,經(jīng)歷內(nèi)華達山脈和落基山脈低溫和多雪環(huán)境,跨越了高達2640米的山口,穿越了交通擁擠的大城市,于2002年6月4日順利抵達華盛頓。歷時14天橫跨美國大陸,系統(tǒng)地探究了NeCar 5在日常運行狀態(tài)中的技術極限,創(chuàng)造了甲醇燃料電池汽車5250公里的長途行駛紀錄。

同樣是在上世紀末,中國科學院大連化學物理研究所研究員孫公權,帶領科研團隊開展了甲醇燃料電池研究,進行了電池的關鍵材料、核心部件、系統(tǒng)集成、過程監(jiān)控、產(chǎn)品應用等基礎與工程全鏈條自主創(chuàng)新:Pt-基電催化劑及載體部分研究成果獲國家自然科學二等獎;新型耐高溫(150-200℃)電解質(zhì)膜的成功研制突破了燃料電池“卡脖子”技術瓶頸;有序化膜電極、高比功率電堆性能處于國際領先水平。國內(nèi)首次實現(xiàn)直接甲醇燃料電池系列型號應用,直接甲醇燃料電池長航時無人機實現(xiàn)首飛,現(xiàn)已建成國內(nèi)首家年產(chǎn)10000臺套直接甲醇燃料電池工廠;國內(nèi)首套0.5/1/2/3kW“汽柴油發(fā)電機替代電源—高溫甲醇燃料電池系列”產(chǎn)品,已在專業(yè)領域?qū)嵉貞?;“高溫甲醇燃料電池電動車動力電源技術”已被列為中國科學院戰(zhàn)略性先導專項變革性潔凈能源關鍵技術之一。

進入本世紀,在大化所科研團隊掌握自主可控的技術儲備基礎上,我國匯聚了一批甲醇燃料電池領域的技術人才,他們自主創(chuàng)業(yè),系統(tǒng)地開展了甲醇燃料電池技術應用和產(chǎn)品研制,在工程化建設和實際應用方面儲備了大量的實踐經(jīng)驗,建立了產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈的基礎儲備。

蘇州氫潔電源科技有限公司于2015年成功將一輛6米南京金龍純電動商務車,改裝為甲醇重整氫燃料電池“電-電”混合動力車,一次加注甲醇運行1008公里。2年后,該公司燃料電池系統(tǒng)搭載東風公司T7輕卡,獲工信部第303批次整車公告,車型EQ5050XXYTFCEV2,率先開啟我國甲醇燃料電池整車家族新篇章。

中國作為世界上最大的甲醇生產(chǎn)國和消費國,資源豐富,產(chǎn)業(yè)鏈完整,供應鏈健全,市場應用廣泛。甲醇汽車、甲醇混合動力汽車、甲醇增程式電動汽車、甲醇燃料電池汽車,效率依次增高,排放依次減少,技術發(fā)展路徑清晰,產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈建設有基礎。目前,完整的甲醇燃料電池技術,已經(jīng)成為業(yè)界擇優(yōu)選擇的關注焦點。同時,中國發(fā)展甲醇燃料電池產(chǎn)業(yè),也成為全球公認的領先國度,丹麥的Blue World、美國的E1等公司,紛紛在中國尋找合作伙伴,推動甲醇重整制氫技術的市場應用。

甲醇制氫燃料電池系統(tǒng),無需單獨制氫產(chǎn)業(yè),無需高壓儲氫罐,無需專用儲存、運輸配送、加氫站和加注裝備。甲醇輸配送可與現(xiàn)有常溫、常壓化石燃料輸配送體系共享,甲醇燃料電池汽車使用場景可以多元化,排放控制簡潔,使用基礎條件簡單,推廣應用便捷,值得關注,值得選擇。因為中國有基礎。

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關鍵字:甲醇燃料電池

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