氢燃料电池汽车新思路：甲醇制氢更易于产业化？

作为新能源汽车最为理想的解决方案之一，氢燃料电池近年来一直很受国家政策的支持。不过，受制于氢在制取、储存、运输等环节的难题，业内普遍认为，氢燃料电池汽车距离产业化落地还有很长一段距离。

如何解决这些难题？

业内有观点认为，甲醇将成为很好的“氢载体”。

在近期第二届中国国际进口博览会全球汽车发展趋势论坛上，造车新势力爱驰汽车向外界发布了其“甲醇氢燃料电池”技术蓝图。爱驰汽车总裁付强表示，从运输效率上看，现有的运氢方式运输密度都远远不及甲醇含氢密度。

甲醇燃料在汽车领域的应用并非首次提出。2012年以来，工信部就发文在全国多个省市进行甲醇汽车的试点工作，吉利汽车等车企也在甲醇汽车方面投入多年。不过，由于种种原因，甲醇汽车一直未能普及。

需要指出的是，在以往试点中，甲醇作为汽车燃料主要是用在内燃机中。现在，随着氢燃料电池技术的研发，甲醇应用迎来了新思路。在爱驰汽车的构想中，甲醇将“在线重整制氢”，燃料电池将作为增程器，与电池模组结合实现电驱。

甲醇制氢的优势

氢是公认的清洁能源，它的燃烧生成产物只有水，燃烧效率也非常高。当前，多家跨国车企已将氢作为未来汽车的主要动力来源，氢燃料电池的相关技术也有了一定突破，比如丰田的Mirai、现代的NEXO等。

不过，氢在汽车领域应用仍面临成本高昂等难题。一方面，氢的制取大部分来源于化石燃料，成本高、产物纯度低，很难大规模使用；另一方面，氢的储存、运输成本也都很高，还面临一定的安全隐患。

甲醇或可以在一定程度上化解这些难题。付强介绍，甲醇是生产原料丰富且可以实现碳中性循环的低碳燃料。相比于氢能源，甲醇更加便宜，而且便于存储、易运输，甚至具有更高的理论能量密度。

“甲醇生产原料十分丰富，煤炭、焦炉气、煤层气、天然气，生物质，以及二氧化碳（CO2）均可制备甲醇。”工信部甲醇汽车试点工作专家组组长何光远也指出，“中国煤炭资源丰富，但有相当部分劣质煤炭，既不能发电，也不能作为燃料直接燃烧，但却是生产甲醇的好原料。”

尽管甲醇中含有碳元素，燃烧排放会排出二氧化碳，但付强指出，跟汽油相比，甲醇的二氧化碳排放量更低（大约低60%左右），并且二氧化碳是可以回收的，回收之后还能与氢一起再生成甲醇。“既然电解氢了，为什么还要再把它生成甲醇？主要还是因为氢很难储存，很难运输。”

除此之外，氢燃料电池汽车难推广的另一个原因是加氢站的建设成本高昂，基建标准也是欠缺。而如果是甲醇，事情会简单很多。

“甲醇与汽油并没有太大差别，加油站稍经改造，就可以作为加醇站使用，改造成本很低。”爱驰汽车副总裁吴畏指出，改造的部分主要是加油机的橡胶管路，以避免甲醇使其膨胀损坏，每个加油站的改造成本“仅需几万元”。

爱驰汽车将甲醇燃料电池技术作为纯电技术之外能源规划的重点。他们认为，甲醇燃料电池会在新能源汽车上拥有非常好的应用潜力，并将先于氢燃料电池产业化落地。

仍有技术难点

将甲醇用在燃料电池上是对甲醇应用的一种突破。作为一种制取成本低、储量丰富的能源，甲醇早就被纳入汽车的动力来源序列。2012年开始，山西、上海、陕西、贵州等省市便开始了甲醇汽车的试点，但市场上的甲醇汽车都是通过内燃机运行的，并没有采用燃料电池这一形式。

显然，将甲醇用于燃料电池将面临更高的研发难度，爱驰汽车为何设计？一方面，其认为汽车的未来是电驱动，因为“内燃机控制系统复杂，无法支撑汽车智能网联化”；另一方面，将甲醇用于燃料电池后能量效率和环保程度都要更高。

“甲醇直接燃烧的话效率比较低，二氧化碳的排放量也要比‘重整’大概多一倍，而且它还要排氮氧化物和甲醛，这是甲醇在高温下跟空气反应产生的。”吴畏表示，“这些都是它很难长期推广的重要原因。或者反过来说，如果这样能被推广，那甲醇重整燃料电池更应该被推广。”

过去几年中，甲醇汽车的试点运行尽管取得了一定成果，但其实并未推广成功，截至今年10月底，整体运行数量全国仅有2万余辆。如果改变甲醇燃料的使用方式，其应用情况会迎来突破吗？

爱驰汽车很看好这块市场。实际上，在爱驰刚刚成立进行产品规划的时候，团队就在逐步的技术论证中注意到甲醇氢燃料电池这一路径，今年以来，爱驰又在该领域展开了合作布局。

年初，爱驰汽车入资丹麦甲醇燃料电池研发和制造公司BlueWorldTechnologies（蓝界科技），9月，蓝界科技的甲醇燃料电池工厂在丹麦奥尔堡港破土动工，预计将于2020年投入生产。据称，该工厂建成后将为爱驰提供甲醇氢燃料电池，批量应用于爱驰旗下新能源车型上。

在此次进博会论坛上，爱驰汽车又与蓝界科技签署战略合作框架协议，深化了双方在技术、产品等领域的合作。此外，爱驰还与山西高平市政府举行了项目合作落地签约仪式，计划未来在该地建设甲醇氢燃料电池动力系统制造基地。

尽管爱驰汽车的首款产品也是纯电动汽车，但付强认为，纯电汽车当前仍有很多痛点无法解决，比如充电便利性、里程焦虑等等。“我们参与到汽车电动化的大潮中了，但往前看，电动化是可持续的吗？我们能看到的范围内是能持续的，但再往前看能不能持续就不好说了。纯电目前所需的一些资源和依赖还是比较多的，比如对金属镍钴锂的资源依赖，比如对电网的依赖等。”付强说。

不过，甲醇氢燃料电池的技术水平及应用前景究竟如何，目前尚不好说。有分析提出，甲醇制氢的反应所需要的热量来源，以及甲醇制氢之后产生的二氧化碳在电池中产生的影响等等，都是需要解决的技术难点。爱驰方面也表示，该系统的控制逻辑非常复杂，“要想真正应用起来，没有两年的时间绝对不行。”

值得一提的是，今年3月，工信部等八部委联合印发了《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》，再次支持甲醇汽车的推广。何光远指出，甲醇汽车在实际推广和运营中仍然存在很大困难，对此他提出两条建议，一是将甲醇作为新兴能源纳入国家能源体系；二是将甲醇汽车纳入新能源汽车体系管理。