水氫路線在氫燃料電池的發(fā)展

受制于氫在制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的難題，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，中國在 燃料電池汽車 領(lǐng)域仍需要走較長(zhǎng)的一段時(shí)間。從運(yùn)輸效率上看，現(xiàn)有的運(yùn)氫方式運(yùn)輸密度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及甲醇含氫密度，業(yè)內(nèi)也有觀點(diǎn)認(rèn)為，甲醇將成為很好的“氫載體”。

甲醇燃料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用并非首次提出。2012年以來，工信部就發(fā)文在全國多個(gè)省市進(jìn)行甲醇汽車的試點(diǎn)工作，吉利汽車等車企也在甲醇汽車方面投入多年。不過，由于種種原因，甲醇汽車一直未能普及。需要指出的是，在以往試點(diǎn)中，甲醇作為汽車燃料主要是用在內(nèi)燃機(jī)中。現(xiàn)在，隨著國家對(duì)甲醇的認(rèn)可度越來越高及甲醇制氫小型化技術(shù)越來越成熟，氫燃料電池的氫源問題得到新的解決思路。甲醇將“在線重整制氫”為燃料電池提供氫源，燃料電池發(fā)電可以直接作為發(fā)電機(jī)使用， 也可作為增程器與電池模組結(jié)合實(shí)現(xiàn)電驅(qū)。

甲醇制氫的優(yōu)勢(shì)

氫是公認(rèn)的清潔能源，它的燃燒生成產(chǎn)物只有水，燃燒效率也非常高。當(dāng)前，多家跨國車企已將氫作為未來汽車的主要?jiǎng)恿碓?，氫燃料電池的相關(guān)技術(shù)也有了一定突破，比如豐田的Mirai、現(xiàn)代的NEXO等。不過，氫在汽車領(lǐng)域應(yīng)用仍面臨成本高昂等難題。

一方面，氫的制取大部分來源于化石燃料，成本高、產(chǎn)物純度低，很難大規(guī)模使用；另一方面，氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸成本也都很高，還面臨一定的安全隱患。甲醇或可以在一定程度上化解這些難題。甲醇是生產(chǎn)原料豐富且可以實(shí)現(xiàn)碳中性循環(huán)的低碳燃料。相比于 氫能源，甲醇更加便宜，而且便于存儲(chǔ)、易運(yùn)輸，甚至具有更高的理論能量密度。

水氫走出一條氫燃料電池商業(yè)化的新思路

水氫路線是氫能 與燃料電池的一體化路徑，要求制氫技術(shù)向小型化、高純化方向發(fā)展，燃料電池向低溫方向發(fā)展，其發(fā)展方向是制氫與燃料電池的一體化、小型化和智能化。

水氫技術(shù)路徑圖

在水氫路線中甲醇水重整制氫技術(shù)與燃料電池發(fā)電技術(shù)得到高度集成，高效的智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了氫氣的即產(chǎn)即用，并為燃料電池發(fā)電提供可靠的高純氫氣。該路徑依賴的甲醇加注設(shè)施，完全可利用現(xiàn)有的加油站改造。水氫路線是分布式能源開發(fā)模式，可根據(jù)消費(fèi)者的需求提供靈活的供能方案，該路線是生產(chǎn)者消費(fèi)者一體化方向。

水氫產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟早在2002年就開始研究甲醇制氫應(yīng)用，秉承水基能源向華理論的科研思路，成功攻克了移動(dòng)制氫的難題，實(shí)現(xiàn)了制氫和發(fā)電合二為一，為氫能的廣泛應(yīng)用打開了大門，成為目前國內(nèi)生產(chǎn)小型可移動(dòng)水氫機(jī)的高新技術(shù)企業(yè)。

水氫產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟水基能源向華理論的核心觀點(diǎn)：

（1）多種能源變甲醇，甲醇變成人們需要的能源；

（2）CO2是能源的重要組成部分，甲醇制備過程為“吸碳排氧”，而甲醇制氫的過程為“吸氧排碳”；

（3）能源可自給自足，并可就地消納和轉(zhuǎn)換。

水基能源向華理論圖

經(jīng)過集團(tuán)更新迭代研發(fā)出的水氫機(jī)AH7500是高度集成了水氫動(dòng)力模塊、水氫燃料電池模塊及水氫智能控制模塊形成的一套高效環(huán)保的車用發(fā)電模塊。該模塊利用水循環(huán)原理實(shí)現(xiàn)了甲醇水原料的自動(dòng)配液功能，通過催化重整技術(shù)將原料轉(zhuǎn)化成氫氣，再供給水氫燃料電池模塊發(fā)電，整個(gè)轉(zhuǎn)化過程為電化學(xué)反應(yīng)，無污染，轉(zhuǎn)化率高，是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的2倍以上。

水氫汽車直接利用水氫機(jī)AH7500為電動(dòng)機(jī)供電，從而為汽車提供動(dòng)力，水氫汽車綜合了甲醇汽車和燃料電池汽車兩者各自的優(yōu)點(diǎn)。水氫機(jī)替代了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車中的鋰電池，只要原料箱中有充足的水氫原料即可保證水氫汽車的續(xù)航能力。水氫汽車是現(xiàn)階段環(huán)境和條件下更接地氣的一種技術(shù)路線，不僅能解決氫氣的制取和運(yùn)輸問題，可有效緩解充電基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋不足的問題，且甲醇加注站的建設(shè)成本也更低。