在氫燃料電池大力發展的趨勢下，甲醇能順勢起飛嗎？
文丨彭蘇平
作為新能源汽車最為理想的解決方案之一，氫燃料電池近年來一直很受國家政策的支持。不過，受制於氫在製取、儲存、運輸等環節的難題，業內普遍認為，氫燃料電池汽車距離產業化落地還有很長一段距離。
如何解決這些難題？業內有觀點認為，甲醇將成為很好的“氫載體”。
在近期第二屆中國國際進口博覽會全球汽車發展趨勢論壇上，造車新勢力愛馳汽車向外界發佈了其“甲醇氫燃料電池”技術藍圖。愛馳汽車總裁付強表示，從運輸效率上看，現有的運氫方式運輸密度都遠遠不及甲醇含氫密度。
甲醇燃料在汽車領域的應用並非首次提出。2012年以來，工信部就發文在全國多個省市進行甲醇汽車的試點工作，吉利汽車等車企也在甲醇汽車方面投入多年。不過，由於種種原因，甲醇汽車一直未能普及。
需要指出的是，在以往試點中，甲醇作為汽車燃料主要是用在內燃機中。現在，隨著氫燃料電池技術的研發，甲醇應用迎來了新思路。在愛馳汽車的構想中，甲醇將“在線重整制氫”，燃料電池將作為增程器，與電池模組結合實現電驅。
在氫燃料電池大力發展的趨勢下，甲醇能順勢起飛嗎？
甲醇代氫？
在純電與混動汽車補貼退坡的背景下，氫燃料電池今年迎來了更大的風口。今年的全國兩會上，多位汽車及相關產業領域的人大代表、政協委員紛紛提出了多項有關氫能的議案和提案。
氫是公認的清潔能源，它的燃燒生成產物只有水，燃燒效率也非常高。當前，多家跨國車企已將氫作為未來汽車的主要動力來源，氫燃料電池的相關技術也有了一定突破，比如豐田的Mirai、現代的NEXO等。
不過，氫在汽車領域應用仍面臨成本高昂等難題。一方面，氫的製取大部分來源於化石燃料，成本高、產物純度低，很難大規模使用；另一方面，氫的儲存、運輸成本也都很高，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。付強介紹，甲醇是生產原料豐富且可以實現碳中性循環的低碳燃料。相比於氫能源，甲醇更加便宜，而且便於存儲、易運輸，甚至具有更高的理論能量密度。
“甲醇生產原料十分豐富，煤炭、焦爐氣、煤層氣、天然氣，生物質，以及二氧化碳（CO2）均可製備甲醇……”工信部甲醇汽車試點工作專家組組長何光遠也指出，“中國煤炭資源豐富，但有相當部分劣質煤炭，既不能發電，也不能作為燃料直接燃燒，但卻是生產甲醇的好原料。”
儘管甲醇中含有碳元素，燃燒排放會排出二氧化碳，但付強指出，跟汽油相比，甲醇的二氧化碳排放量更低（大約低60%左右），並且二氧化碳是可以回收的，回收之後還能與氫一起再生成甲醇。“既然電解氫了，為什麼還要再把它生成甲醇？主要還是因為氫很難儲存，很難運輸。”
除此之外，氫燃料電池汽車難推廣的另一個原因是加氫站的建設成本高昂，基建標準也是欠缺。而如果是甲醇，事情會簡單很多。
“甲醇與汽油並沒有太大差別，加油站稍經改造，就可以作為加醇站使用，改造成本很低。” 愛馳汽車副總裁吳畏吳畏指出，改造的部分主要是加油機的橡膠管路，以避免甲醇使其膨脹損壞，每個加油站的改造成本“僅需幾萬元”。
愛馳汽車將甲醇燃料電池技術作為純電技術之外能源規劃的重點。他們認為，甲醇燃料電池會在新能源汽車上擁有非常好的應用潛力，並將先於氫燃料電池產業化落地。
甲醇蓄勢待發？
將甲醇用在燃料電池上是對甲醇應用的一種突破。作為一種製取成本低、儲量豐富的能源，甲醇早就被納入汽車的動力來源序列。2012年開始，山西、上海、陝西、貴州等省市便開始了甲醇汽車的試點，但市場上的甲醇汽車都是通過內燃機運行的，並沒有採用燃料電池這一形式。
顯然，將甲醇用於燃料電池將面臨更高的研發難度，愛馳汽車為何設計？一方面，其認為汽車的未來是電驅動，因為“內燃機控制系統複雜，無法支撐汽車智能網聯化”，另一方面，將甲醇用於燃料電池後能量效率和環保程度都要更高。
“甲醇直接燃燒的話效率比較低，二氧化碳的排放量也要比‘重整’大概多一倍，而且它還要排氮氧化物和甲醛，這是甲醇在高溫下跟空氣反應產生的。”吳畏表示，“這些都是它很難長期推廣的重要原因。或者反過來說，如果這樣能被推廣，那甲醇重整燃料電池更應該被推廣。”
過去幾年中，甲醇汽車的試點運行儘管取得了一定成果，但其實並未推廣成功，截至今年10月底，整體運行數量全國僅有2萬餘輛。如果改變甲醇燃料的使用方式，其應用情況會迎來突破嗎？
愛馳汽車很看好這塊市場。實際上，在愛馳剛剛成立進行產品規劃的時候，團隊就在逐步的技術論證中注意到甲醇氫燃料電池這一路徑，今年以來，愛馳又在該領域展開了合作佈局。
年初，愛馳汽車入資丹麥甲醇燃料電池研發和製造公司Blue World Technologies（藍界科技”），9月，藍界科技的甲醇燃料電池工廠在丹麥奧爾堡港破土動工，預計將於2020年投入生產。據稱，該工廠建成後將為愛馳提供甲醇氫燃料電池，批量應用於愛馳旗下新能源車型上。
在此次進博會論壇上，愛馳汽車又與藍界科技簽署戰略合作框架協議，深化了雙方在技術、產品等領域的合作。此外，愛馳還與山西高平市政府舉行了項目合作落地簽約儀式，計劃未來在該地建設甲醇氫燃料電池動力系統製造基地。
儘管愛馳汽車的首款產品也是純電動汽車，但付強認為，純電汽車當前仍有很多痛點無法解決，比如充電便利性、里程焦慮等等。“我們參與到汽車電動化的大潮中了，但往前看，電動化是可持續的嗎？”付強說，“我們能看到的範圍內是能持續的，但再往前看能不能持續就不好說了。純電目前所需的一些資源和依賴還是比較多的，比如對金屬鎳鈷鋰的資源依賴，比如對電網的依賴等。”
不過，甲醇氫燃料電池的技術水平及應用前景究竟如何，目前尚不好說。有分析提出，甲醇制氫的反應所需要的熱量來源，以及甲醇制氫之後產生的二氧化碳在電池中產生的影響，等等，都是需要解決的技術難點。愛馳方面也表示，該系統的控制邏輯非常複雜，“要想真正應用起來，沒有兩年的時間絕對不行。”
值得一提的是，今年3月，工信部等八部委聯合印發了《關於在部分地區開展甲醇汽車應用的指導意見》，再次支持甲醇汽車的推廣。何光遠指出，甲醇汽車在實際推廣和運營中仍然存在很大困難，對此他提出兩條建議，一是將甲醇作為新興能源納入國家能源體系，二是將甲醇汽車納入新能源汽車體系管理。
付強也提出，希望在產業發展初期政策能夠給予一定的扶持。“我們希望跟晉煤合作，希望能夠有一段緩衝期，把技術儘快推起來，就像給予補貼或者叫免稅實踐，從另外一個層面上給一些支持。”
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