氢能商业化推广待破局甲醇如何作“支点”(2)
再者,甲醇重整制氢反应温度约200-300摄氏度,相对于其他燃料重整制氢路线而言,反应更加快捷与温和。创氢能源通过高温质子交换膜燃料电池技术的有效结合,顺利实现氢能的“即制即用”,无需分离与纯化过程,粗氢直接进入高温电堆,由化学能直接转化电能。
更重要的是,甲醇在常温常压下是液体,利于储运。在未来市场推广过程中,无需另行建设加氢站,而是可以依托于现有加油站进行简单的改造和升级,将其变为兼具加注汽柴油和甲醇水溶液的联合加注站。
2012年,工信部先后在山西、陕西、上海、甘肃和贵州等5省份10市组织开展甲醇汽车试点运营推广。2019年工信部提出《八部门关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,明确提及甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车产品。与之同步,国家及地区推动着甲醇制、储、运、加注的产业链持续健全与完善。
“据了解,新建甲醇加注站的成本约100万-300万元(不含土地成本),而加油站改建为甲醇加注站的成本更低,大概50万-80万元/座。”刘逦介绍说,“相较于高安全技术门槛及高投入成本的加氢站而言,甲醇加注站的可行性和可推广性更强。”
“目前行业内广泛采用是低温质子交换膜燃料电池技术,其燃料必须是高纯氢气,要求杂质如CO等含量极低,甚至5-10ppm以下。”李磊介绍说,“我们创氢公司是选择专注高温质子交换膜燃料电池关键技术的持续研发及国产化,其最大优势是抗毒化能力强,CO耐受性可达到10000-20000ppm,因此才能实现在线制氢技术的耦合匹配。”
“近几年,国内有不少企业进行高温质子交换膜燃料电池技术的探索,但受制于关键技术——高温质子交换膜燃料电池电堆及系统集成控制,更多专注在联合国外企业如Serenergy公司及技术产品,面向应用端的推广。这也是高温甲醇重整燃料电池拥有一定市场认知度,但缺乏市场占有率的根本原因。”刘逦回忆说。
这样的合作方式导致国内企业无法接触真正核心技术,直到如李磊团队这样的“研发生力军”出现,这样“技术一边倒”的情况才逐步打破。
据李磊回忆,早在2003年留学欧洲期间,他就关注到高温质子交换膜燃料电池技术,对于其核心关键材料如高温质子交换膜等进行深入研究与执着探索,并带着相关科研成果回国进行持续钻研。
“回国后,我们在关键技术研发过程中,遇到很多阶段性难题,如关键材料、电堆组装、系统集成测试等。但非常有幸,我们拥有一群共同愿景的研发团队伙伴以及获得英国拉夫堡大学的全力技术支持,这些困难逐步一一攻克。”李磊自豪地说道。
谈及这些看似轻描淡写的挑战与困难,李磊笑着说,“我们很幸运”。事实上,也正是凭借着坚忍不拔的研发精神和毅力,才让创氢核心团队能打破技术垄断,掌握核心技术。
据刘逦介绍,目前,常州创氢能源科技有限公司已经掌握包括高温质子交换膜电池电堆、高温甲醇重整燃料电池系统集成等多项核心关键技术,成为国内细分领域的领军企业之一。
“我们公司自主研发制造5kW高温甲醇重整燃料电池发电模块,在6月正式落地面向市场推广,已有几家意向客户正在对接。同时,创氢能源有幸获得常州市第15批龙城英才企业认定。在此,非常感谢当地政府给予我们团队及项目的充分认可。”刘逦说。
按照创氢能源的细分市场规划,以甲醇为载体的氢燃料电池技术不仅有望在汽车领域应用推广,在包括船舶领域、工程机械、农业装备等领域,也将会有很大的发展空间。
“氢能和燃料电池未来发展前景是毋庸置疑的,国家层面和地方政府的利好政策,也让我们充满了干劲。”刘逦说,“如今国内发展氛围很好,陆续形成集群和规模,这些都将助力整个氢能及燃料电池行业驶入‘快车道’。”
“氢能涉足产业链非常长,如同锂电行业一样,拥有不同应用场景且差异化的优秀技术路线,主流包括质子交换膜燃料电池(亦分为高温和低温路线)、固体氧化物燃料电池等践行者,我们都在持续耕耘。”刘逦表示,无论是“从0到1”,还是“从1到10”,都需要在漫长的科研工作中一步一个脚印。
李磊和刘逦都相信,随着氢能和燃料电池技术的发展,未来的氢能将逐步推动中国能源消费结构从传统化石燃料向低碳燃料转变。展望未来10年甚至20年,中国将有望进入氢能社会,这将对能源体系、国民经济、个人与社会生活产生巨大影响。
中青报·中青网记者 张真齐 来源:中国青年报