前言：據(jù)了解，燃料電池汽車（FCV）是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車，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，能使汽車實現(xiàn)零排放。

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

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)進入市場的甲醇汽車和氫燃料汽車等新能源汽車，這種技術路線能否趟出一條燃料電池汽車的新路？

常規(guī)燃料電池汽車短板多

據(jù)了解，燃料電池汽車（FCV）是一種用車載燃料電池裝置產(chǎn)生的電力作為動力的汽車，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，能使汽車實現(xiàn)零排放。

但是氫燃料汽車存在不少問題和短板。全國政協(xié)副主席、中國科學技術協(xié)會主席萬鋼日前在第三屆國際氫能與燃料電池汽車大會上表示，技術創(chuàng)新能力不強、產(chǎn)業(yè)化商業(yè)化進度滯后、產(chǎn)業(yè)鏈建設薄弱、制氫供氫加氫的系統(tǒng)落后造成了氫成本的劇增。此外，技術標準、檢測體系嚴重滯后等也都是氫燃料電池汽車的短板。

與此同時，甲醇汽車也于近些年走進了人們的視野。據(jù)了解，相較于車用汽油，甲醇的優(yōu)勢在于價格低，閃點高，揮發(fā)性弱，使用更安全。“但常規(guī)甲醇汽車無法解決二氧化碳等排放問題，在技術和成本方面與常規(guī)動力汽車相比并未帶來革命性改進。”中科院大連化學物理研究所張家港產(chǎn)業(yè)技術研究院院長韓滌非告訴記者。

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

“對于量大面廣的遠程公交、城際物流、重載卡車等，電動汽車的行駛里程、充電時間和能量密度都成為了顯著短板，需要我們盡快推動燃料電池的商業(yè)化。”萬鋼認為，下一階段就是燃料電池大顯身手的時代。

甲醇制氫優(yōu)勢明顯

囿于氫燃料汽車和甲醇汽車的短板，燃料電池汽車一直沒有得到迅速發(fā)展。水氫發(fā)電機是燃料電池汽車新技術路線。“水氫燃料是將甲醇和水作為燃料，通過重整制氫并純化，將所得高純氫通過燃料電池以非燃燒的電化學方式轉(zhuǎn)換為電能驅(qū)動動力。水氫汽車是綜合了甲醇汽車和燃料電池汽車特點的新型綠色能源動力汽車。”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)陽光產(chǎn)學研聯(lián)盟籌備大會現(xiàn)場多次聽到了“液態(tài)陽光”這個較為新鮮的名詞。液態(tài)陽光是什么？韓滌非告訴記者，液態(tài)陽光是利用太陽能、風能等豐富的可再生能源來電解水制取氫氣，再與二氧化碳反應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)人類賴以生存的含碳液體燃料及化學品。他表示，太陽能制取液態(tài)陽光甲醇作為車用燃料能實現(xiàn)汽車低碳和零碳排放，與化石資源制得的甲醇燃料具有本質(zhì)區(qū)別。甲醇等燃料的開發(fā)與應用將為人類社會能源戰(zhàn)略安全、生態(tài)文明建設、經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展做出重大創(chuàng)新貢獻。

“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，滿負荷行駛800公里后，再次添加醇水燃料的同時卸載液碳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行。水氫燃料不僅解決了新能源汽車的里程問題，而且在安全和經(jīng)濟方面也有一定優(yōu)勢，也是目前國內(nèi)最易實現(xiàn)的燃料電池氫源載體之一。

記者在液態(tài)陽光產(chǎn)學研聯(lián)盟籌備大會上了解到，甲醇重整氫燃料電池汽車已經(jīng)接近應用示范階段。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)示范項目。

探路商業(yè)化

今年全國兩會期間，人大代表、吉利控股集團董事長李書福提出了在國家層面推廣甲醇的提案，包括設立“液態(tài)陽光經(jīng)濟”示范區(qū)、設立甲醇國家科技重大項目、組建“液態(tài)陽光基金”等。李書福曾表示，甲醇本作為可循環(huán)的自含碳、氧、氫的液體能源，將會給人類交通運輸工具提供可持續(xù)的、清潔的能源供應。

記者了解到，國家發(fā)改委、國家能源局組織編制的《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（2016—2030年）》提出，研究基于可再生能源及先進核能的制氫技術、甲烷重整/部分氧化制氫技術，實現(xiàn)示范應用并推廣。

對此，黃平表示，當前企業(yè)已經(jīng)驗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，引導企業(yè)及社會資源更多投入到甲醇重整氫燃料汽車行業(yè)。

連波建議，在大規(guī)模商業(yè)化過程中，可以以建立戰(zhàn)略聯(lián)盟的方式，有效分工合作，集社會力量，協(xié)調(diào)特種，共同攻關，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)需要進行創(chuàng)新引領示范和技術系統(tǒng)集成。他建議國家加快出臺產(chǎn)業(yè)扶持政策，大力支持和鼓勵產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新與集成、水氫燃料汽車示范運營、產(chǎn)學研創(chuàng)新聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)投基金組建，引導甲醇重整氫燃料電池汽車這一新興產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。