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水氫路徑是氫能與燃料電池發展的新思路

2019-12-16 17:53
水氫視界
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受制于氫在制取、儲存、運輸等環節的難題,業內普遍認為,中國在燃料電池汽車領域仍需要走較長的一段時間。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,業內也有觀點認為,甲醇將成為很好的“氫載體”。

水氫路徑是氫能與燃料電池發展的新思路


甲醇燃料在汽車領域的應用并非首次提出。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,在以往試點中,甲醇作為汽車燃料主要是用在內燃機中。現在,隨著國家對甲醇的認可度越來越高及甲醇制氫小型化技術越來越成熟,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,燃料電池發電可以直接作為發電機使用, 也可作為增程器與電池模組結合實現電驅。

甲醇制氫的優勢

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,氫的制取大部分來源于化石燃料,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。甲醇是生產原料豐富且可以實現碳中性循環的低碳燃料。相比于氫能源,甲醇更加便宜,而且便于存儲、易運輸,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,要求制氫技術向小型化、高純化方向發展,燃料電池向低溫方向發展,其發展方向是制氫與燃料電池的一體化、小型化和智能化。

水氫路徑是氫能與燃料電池發展的新思路

水氫技術路徑圖

在水氫路線中甲醇水重整制氫技術與燃料電池發電技術得到高度集成,高效的智能控制系統實現了氫氣的即產即用,并為燃料電池發電提供可靠的高純氫氣。該路徑依賴的甲醇加注設施,完全可利用現有的加油站改造。水氫路線是分布式能源開發模式,可根據消費者的需求提供靈活的供能方案,該路線是生產者消費者一體化方向。

水氫產業聯盟早在2002年就開始研究甲醇制氫應用,秉承水基能源向華理論的科研思路,成功攻克了移動制氫的難題,實現了制氫和發電合二為一,為氫能的廣泛應用打開了大門,成為目前國內生產小型可移動水氫機的高新技術企業。

水氫產業聯盟水基能源向華理論的核心觀點:

(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,并可就地消納和轉換。

水氫路徑是氫能與燃料電池發展的新思路

水基能源向華理論圖

經過集團更新迭代研發出的水氫機AH7500是高度集成了水氫動力模塊、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保的車用發電模塊。該模塊利用水循環原理實現了甲醇水原料的自動配液功能,通過催化重整技術將原料轉化成氫氣,再供給水氫燃料電池模塊發電,整個轉化過程為電化學反應,無污染,轉化率高,是傳統內燃機的2倍以上。

水氫路徑是氫能與燃料電池發展的新思路

水氫汽車直接利用水氫機AH7500為電動機供電,從而為汽車提供動力,水氫汽車綜合了甲醇汽車和燃料電池汽車兩者各自的優點。水氫機替代了傳統電動汽車中的鋰電池,只要原料箱中有充足的水氫原料即可保證水氫汽車的續航能力。水氫汽車是現階段環境和條件下更接地氣的一種技術路線,不僅能解決氫氣的制取和運輸問題,可有效緩解充電基礎設施覆蓋不足的問題,且甲醇加注站的建設成本也更低。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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