觀察這些鼓吹甲醇燃料電池利好的內(nèi)容，無(wú)一例外都提到了3月，由8部委聯(lián)合下發(fā)的《在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》。但通讀意見全文即可發(fā)現(xiàn)，以意見稿為由頭大肆宣揚(yáng)甲醇燃料電池頗有喧賓奪主之嫌，而所謂“重磅利好”也有些言過(guò)其實(shí)。
甲醇汽車VS甲醇燃料電池汽車
意見確實(shí)在“加快甲醇汽車制造體系建設(shè)”條款下點(diǎn)出“鼓勵(lì)和支持企業(yè)研發(fā)甲醇混合動(dòng)力汽車、甲醇增程式電動(dòng)汽車、甲醇燃料電池汽車產(chǎn)品”。但主要強(qiáng)調(diào)的是“重點(diǎn)在山西、陜西、貴州、甘肅等資源稟賦條件較好且具有甲醇汽車運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，加快M100甲醇汽車的應(yīng)用。”
沒(méi)錯(cuò)，“加快M100甲醇汽車應(yīng)用”才是此次意見稿的核心目的。而“M100甲醇汽車”與“甲醇燃料電池汽車”雖然都用到了甲醇，實(shí)際概念卻差著十萬(wàn)八千里。
甲醇汽車是指使用甲醇和汽油混合物為驅(qū)動(dòng)燃料的汽車產(chǎn)品。M100甲醇汽車則是指甲醇含量100%，不添加任何汽油的純甲醇燃料汽車，燃料直接裝在汽車油箱中。對(duì)應(yīng)以甲醇含量作為標(biāo)記，摻入一定汽油作為燃料的甲醇汽車還有M15、M30、M50、M85等型號(hào)，相應(yīng)甲醇摻入量分別為15%、30%、50%、85%。
而甲醇燃料電池汽車則靠電力驅(qū)動(dòng)，根據(jù)燃料電池工作原理的不同主要被分為兩類：一類采用直接甲醇燃料電池(質(zhì)子交換膜燃料電池中的一類)，可使用水溶液及蒸氣甲醇為燃料供給來(lái)源發(fā)電，為車輛提供動(dòng)力支持。
另一類采用甲醇重整制氫技術(shù)，車輛上配備的甲醇重整器替代儲(chǔ)氫罐裝置，將甲醇和水的混合液被轉(zhuǎn)化為富氫重整氣，作為電池發(fā)電原料，進(jìn)而支持車輛運(yùn)行。
“直接甲醇燃料電池目前的技術(shù)狀態(tài)只適用于固定式發(fā)電，能量密度沒(méi)有其他類型的燃料電池高，單模塊功率沒(méi)法做到500W，不符合車用需求，幾乎很少被運(yùn)用在汽車上。”行業(yè)人士表示：“現(xiàn)在運(yùn)用于汽車驅(qū)動(dòng)方面的主要是甲醇重整制氫技術(shù)。”去年已在昆山投運(yùn)的東風(fēng)T7廂式貨車(輕卡)、愛馳旗下的Gumpert Nathalie燃料電池超跑，以及電咖計(jì)劃跨領(lǐng)域推出的燃料商用車都采用了甲醇重整制氫燃料電池技術(shù)。
再把視線落回意見稿本身，業(yè)內(nèi)人士表示：“意見加快推動(dòng)甲醇汽車應(yīng)用，與當(dāng)前國(guó)內(nèi)燃料電池車推廣的目的不盡相同。燃料電池車推廣強(qiáng)調(diào)的是清潔減排，而甲醇汽車的推廣則更多地承擔(dān)著現(xiàn)實(shí)的車用燃料多元化、能源安全和替代的壓力。”
另一位資深行業(yè)人人士補(bǔ)充：“我國(guó)煤炭資源豐富，但將近40%的高硫煤炭等劣質(zhì)煤炭無(wú)法在工業(yè)上應(yīng)用，發(fā)展甲醇有利于喚醒這些沉睡的資源。此外，甲醇資源廣泛且生產(chǎn)技術(shù)成熟，使用成本更低，與汽油車相比，甲醇汽車大約可減少20%-30%的燃料費(fèi)用。”當(dāng)前國(guó)內(nèi)吉利汽車、陜重汽、宇通汽車、一汽靖燁等企業(yè)已擁有甲醇汽車專有技術(shù)，也是甲醇汽車推動(dòng)的積極參與者。
甲醇燃料電池車的優(yōu)勢(shì)
縱然此次甲醇燃料電池汽車的“熱”借意見稿“炒作”的嫌疑頗大，但甲醇燃料電池汽車從20世紀(jì)到現(xiàn)在的發(fā)展歷史卻不容置疑，奔馳、本田都曾是這一領(lǐng)域的先鋒探索者。在國(guó)內(nèi)外日益重視燃料電池車發(fā)展的當(dāng)下，甲醇重整制氫技術(shù)路線(甲醇燃料電池車用主流選擇)也憑借更低的配套設(shè)施建設(shè)代價(jià)、儲(chǔ)運(yùn)難度和成本得到了新的關(guān)注。
1997年，奔馳推出了采用甲醇水蒸氣重整技術(shù)的第三代FCV產(chǎn)品Necar 3，該車型配備了38L的甲醇箱，可支持Necar 3續(xù)航里程超300km。后續(xù)推出的電池體積更小、功率更高，續(xù)航里程更長(zhǎng)的Necar 5被譽(yù)為可以上市銷售的成熟甲醇燃料電池車產(chǎn)品。豐田也在1999推出了采用甲醇重整器和自制PEFC的FCX-V2車型。國(guó)內(nèi)則從2010年起嘗試將甲醇重整燃料電池系統(tǒng)集成到汽車應(yīng)用領(lǐng)域。
從技術(shù)細(xì)分來(lái)看，已形成“甲醇重整+高溫燃料電池”、“甲醇重整制氫+氫氣提純+低溫燃料電池”、“甲醇重整+除CO裝置+低溫燃料電池”3條主要技術(shù)路線。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外積累的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，甲醇燃料電池汽車具備燃料來(lái)源豐富、配套設(shè)施更換難度小、綜合使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。
除了上文提到的煤制甲醇外，甲醇還可通過(guò)天然氣、焦?fàn)t氣、生物質(zhì)木材、秸桿等制取，凡是可燃燒的有機(jī)物均可用于甲醇生產(chǎn)，將來(lái)甲醇甚至可用二氧化碳與氫合成。
與此同時(shí)，甲醇燃料電池加注配套設(shè)施僅可在現(xiàn)有加油站網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加甲醇加注功能即可，設(shè)備更換操作方便，成本較低，利于汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；茝V應(yīng)用。
低制取成本和減少零部件環(huán)節(jié)等的綜合作用下，甲醇燃料電池汽車的使用成本也更為低廉。相關(guān)車企負(fù)責(zé)人透露，當(dāng)前甲醇燃料電池客車采用的甲醇混合液成本約為1-1.5元/L，折合0.9-1.3元/kWh，低于當(dāng)前汽油和氫燃料電池價(jià)格，較為接近純電動(dòng)客車的電費(fèi)成本(1.2-1.6元/kWh)。
這樣的優(yōu)勢(shì)吸引了東風(fēng)、愛馳和電咖對(duì)甲醇燃料電池車的研發(fā)。2018年10月，全球首臺(tái)基于甲醇重整制氫技術(shù)的東風(fēng)T7廂式貨車(輕卡)在昆山正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng);愛馳旗下的Gumpert Nathalie燃料電池超跑號(hào)稱最高續(xù)航里程1200km，整體性能令人垂涎，預(yù)計(jì)在2019年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付 ，售價(jià)約為5000萬(wàn)日元;電咖汽車在燃料電池汽車推廣熱潮下，對(duì)外宣稱將推出采用甲醇重整制氫技術(shù)的燃料電池商用車產(chǎn)品，來(lái)應(yīng)對(duì)日益激烈的新能源汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力。
商業(yè)化落地仍有阻礙
盡管搭載甲醇重整制氫技術(shù)的燃料電池汽車優(yōu)點(diǎn)十分顯著，但難度也不可忽視，事實(shí)上已有部分技術(shù)路線被放棄。有行業(yè)人士透露“甲醇重整制氫+低溫燃料電池”的技術(shù)路線從當(dāng)前的實(shí)際來(lái)看已經(jīng)基本被放棄。而“甲醇重整制氫+高溫燃料電池”存在啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、系統(tǒng)功率小、部分核心部件和控制系統(tǒng)的復(fù)雜等問(wèn)題，阻礙著甲醇燃料電池車的大規(guī)模落地推廣。
為滿足高溫甲醇重整器與高溫電堆的匹配和工作穩(wěn)定性，甲醇重整制氫器的工作溫度需達(dá)200℃以上，僅借助外部加熱使燃燒室溫度升至標(biāo)準(zhǔn)溫度的操作就需耗時(shí)約30分鐘，由此帶來(lái)的啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)速度慢等問(wèn)題十分顯著。此外，還需要與超級(jí)電容或鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并聯(lián)使用來(lái)滿足產(chǎn)品對(duì)電能的動(dòng)態(tài)需求。
另一方面，盡管仍有企業(yè)在進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)品、技術(shù)攻關(guān)，但市面上幾乎沒(méi)有成熟的產(chǎn)品流通，這意味著甲醇燃料電池汽車的系統(tǒng)及可靠性仍有待更多數(shù)據(jù)驗(yàn)證。這讓不少業(yè)內(nèi)人士仍對(duì)甲醇燃料電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用持保守態(tài)度。
“奔馳Necar 5原本預(yù)計(jì)2010年上市，但最后無(wú)疾而終，可以想象的是在實(shí)際推廣或運(yùn)行過(guò)程中，至少甲醇燃料電池乘用車仍存在暫時(shí)無(wú)法克服的阻礙。”一位燃料電池提供商坦言：“事實(shí)上，車上空間有限，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，再裝一個(gè)小型化工重整裝置的想法并不現(xiàn)實(shí)，裝置的穩(wěn)定性和工作效率無(wú)法得到有效保證。”
但也有業(yè)內(nèi)人士持中立看法，認(rèn)為甲醇燃料電池汽車是更接地氣的選擇，在氫燃料電池車運(yùn)營(yíng)成本未下降到預(yù)期時(shí)，可被視為節(jié)能減排的補(bǔ)充方案。
