甲醇重整氢燃料电池的优、劣势分析【钜大锂电】不过,这两家企业的甲醇重整氢燃料电池汽车产品均未实现量产。有业内人士认为,甲醇重整氢燃料电池汽车是一种在氢燃料电池车运营成本大幅下降前降低碳排放的补充方案,但蒋炎坤并不完全赞同这种说法,结合国内目前甲醇的生产总体情况以及已经存在的甲醇加注站数量远多于加氢站的现象,他认为这是更接地气的技术路线,也是“具有中国特色的甲醇燃料车用方案之一”。
进博会上的汽车新能源:爱驰的甲醇高温重整制氢燃料电池。甲醇在汽车上的运用事实上,甲醇在很早之前已在汽车上得以运用。也有企业针对甲醇的腐蚀性做了针对性设计,做出以甲醇为直接燃料的甲醇汽车,但由于甲醇汽车有冷启动的问题,所以甲醇用于汽车也多以与汽油混合的形式。但是,由于甲醇高温重整制氢燃料电池技术,在氢燃料电池堆的基础上,还增加了一个将甲醇水溶液高温气化的气化室,和一个甲醇转化为氢气的重整器。
“中东是产油重地,也会富产一些甲醇,但因为卖不出去,还要花钱处理掉,所以毛利是负的,他们很乐于卖甲醇。我们算了一下,如果把这些甲醇弄到中国,其每吨成本仅需400到700块,所以甲醇未来是不会缺的,而是会非常多。”付强对甲醇燃料供给信心很足,“我觉得未来甲醇的价格不是问题,用户完全不用担心甲醇不够用。”加油站改加醇站方便,甲醇燃料又充足,甲醇重整制氢燃料电池技术又趋于成熟……
【盘面聚焦 氢能源】甲醇制氢喜迎新进展 氢能源行业迎来快速发展期。甲醇制氢2020年占甲醇总消费的5%附近,甲醇制氢的快速发展得益于部分炼化装置的加氢需求增加以及清洁能源政策的推广。因此除了装置节能改造、光伏风电、CCUS等手段之外,在能源领域用低碳能源和无碳的氢气代替传统的化石能源成为推动双碳战略的选项之一,氢能源是涉及化工、物流、燃料电池、机械装备和汽车的新兴产业。
完美绿氢路线图!李灿院士课题组致力于太阳燃料的研究,即利用太阳能等可再生能源通过光催化、光电催化和电解水获得氢气,再通过 CO2 加氢制甲醇等燃料以及烯烃、芳烃等化学品,从而实现可再生能源和 CO2 的资源化利用。在危险性上,甲醇的危险性总和为28级,远远小于汽油,柴油和天然气的危险性,甲醇是相对最安全的燃料。氢气+二氧化碳=甲醇的过程中,氢气:二氧化碳比例是1:1.375,因此制造甲醇的过程是一个负碳排放过程。
氢云研究:甲醇重整燃料电池汽车是创新?按照马斯克的理论,甲醇重整制氢的浪费将“更上一层楼”,因为氢燃料电池仅仅是“电-氢-电”,但甲醇重整燃料电池却是“电-氢-甲醇-氢-电”,更加复杂。甲醇重整燃料电池汽车,尽管在目前加氢站不普及的情况下有一定的便利性,对推广燃料电池汽车有一定的积极意义,但却增加了排放、影响了加氢站的建设,也增加了汽车的研发成本,在加氢站日渐增加之时,该类汽车应用技术很可能会被淘汰掉。
车上装个制氢站,甲醇重整燃料电池有哪些优缺点,前景如何?不过甲醇重整燃料电池的缺点也是显而易见的,首先相比传统的氢能源,甲醇重整燃料电池不可避免得会产生二氧化碳排放,这与氢能源环保的主旨不符。所以从能量的流动路径来看,传统氢能源燃料电池车的路径是“电能——氢能——电能”,而甲醇重整燃料电池的路径是“电能——氢能——甲醇——氢能——电能”,可想而知甲醇重整燃料电池的能量损失较高。
氢能与燃料电池技术路线图。用燃料电池热电联产系统取代传统的内燃机系统可以提高燃料的使用效率,在如今的技术水平下,燃料电池微联产系统的发电效率是42%,比内燃机微联产系统高出10%,但是不足之处是燃料电池微联产系统的成本太高。加氢站与氢燃料运输配送技术之间的联系是显而易见的,对于小加氢站,可以采用氢气气体罐运输或者现场制氢,而对于日用氢量大于500kg且没有现场制氢的加氢站,液化运输和管道运输是最好选择。
目前,世界化学品生产商塞拉尼斯公司、杜邦公司、巴斯夫公司、Methanex公司,燃料电池开发商Ballard动力系统公司、国际燃料电池公司以及汽车生产商戴姆勒-克莱斯勒公司、福特汽车公司、现代汽车公司、大众汽车公司等都纷纷联手开发燃料电池和燃料电池汽车。按燃料电池所用原始燃料的类型,大致分为氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池和汽油燃料电池。杜邦和英国的CMR燃料电池公司分别开发高性能直接式甲醇燃料电池技术。
最全燃料电池系列科普报告(制氢、储运、燃料电池系统、混合动力)为了满足一定的输出功率和输出电压的需求,通常将燃料电池(FC)单体按照一定的方式组合在一起构成燃料电池堆,并配置相应的辅助设备(BOP,Balance Of Plant),同时在燃料电池控制单元的控制下,实现燃料电池的正常运行,共同构成了燃料电池系统。同混合动力汽车类似,燃料电池混合动力汽车是由燃料电池与动力电池混合,两种方式进行共同驱动。
尽管与同类其它燃料电池电动轿车相较,以氢为燃料的电动轿车的成本较低、效率较高,但是以氢为燃料的燃料电池电动汽车目前面临许多的问题,人们在以氢为燃料的燃料电池汽车的研发过程中,也进行了以甲醇、汽油等为燃料的燃料电池汽车的研发。尽管以甲醇为燃料的燃料电池成本较高,技术复杂,但是从能源、燃料的安全性,目前的重整技术、燃料电池研发现状及燃料的供给设施而言,甲醇燃料在几种燃料中肩负着重要的使命。
甲醇重整氢燃料电池利用甲醇水溶液作为燃料,通过重整器将甲醇水溶液转化为氢气混合气,在高温质子交换膜燃料电池电堆中反应对外输出电能。甲醇补给配套体系可以充分利用现有的加油站系统,将传统加油机的加注枪更换为甲醇加注枪即可,而且甲醇燃料加注时间短。2019年,工信部发布的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》指出,要鼓励和支持企业研发甲醇燃料电池汽车产品,加快甲醇汽车科研成果转化及产业化应用。
节能环保+政策力挺,甲醇燃料迎新机遇,甲醇汽车推广应用驶入“快车道”《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》还提到,要“鼓励和支持企业研发甲醇混合动力汽车、甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车产品”,这也给甲醇燃料在汽车领域的应用指明了一些新的方向。美国IGP甲醇有限公司首席执行官James Lamoureaux:甲醇是所有燃料中最简单、最小的化学分子,相比于柴油和汽油,甲醇能减少95%的PM2.5和99%的硫化物排放。
甲醇制氢 燃料电池技术,成为汽车产业的新宠。3月19日,《指导意见》正式在工信部网站上公开发布,引起了行业和产业极大的关注,特别是《指导意见》中第五条指出的“鼓励和支持企业研发甲醇混合动力汽车、甲醇增程式电动汽车、甲醇燃料电池汽车产品。加快甲醇汽车科研成果转化及产业化应用”。B. 第二类技术是甲醇重整制氢 氢气提纯 低温燃料电池(水氢技术),该路径是甲醇重整制氢技术与低温纯氢燃料电池技术的集成。
在去年3月份,吉利汽车首款“氢”燃料电池汽车正式发布,而这款代号F12公交客车正是采用氢燃料电池,并且有相关消息透露,吉利目前在乘用车领域也有投入开发氢燃料汽车。而到了2019年4月的上海车展上,也有多款氢燃料电池亮相,例如东风风神AX7燃料电池版,红旗品牌的燃料电池车红旗H5FCEV,众泰E200FCV氢燃料电池车,上汽大通MAXUSG20FC,汉腾汽车与清华大学联合研发的首款氢燃料电池车型汉腾FCV。
爱驰汽车的另一重机会。工信部出台的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》,正式承认了甲醇汽车存在的合理性,也是开始推广甲醇汽车的一个信号。“像大型车,可能更适合于集中制氢。像小型车,也跟各个地域取得的情况不太一样。比如说有一些地方氢基础设施容易形成,有财力。有的地方它就不行。像这种情况下,那甲醇的优势就会出来,甲醇在线制氢的优势就会出来。”付强由浅到深引出甲醇重整制氢的优势。
直接甲醇燃料电池的工作原理其实跟常见的氢燃料电池很相似,只是燃料换成液态甲醇而已,它能够一步到位地完成甲醇重整制氢系统与氢燃料电池组合的工作,从而实现整个单元体积的缩减。不仅如此,从国家工信部、发改委等八部门联合发布的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》中也能看出,在国家的甲醇经济战略里,甲醇燃料汽车的优先地位和重要性是排在甲醇燃料电池汽车前面的。
近年来随着氢能源汽车的进一步发展,日本政府又在今年4月发布了《第五次能源基本计划》,宣布计划到2025年氢能源汽车的数量达到20万辆,2030年氢能源汽车的数量达到80万辆。前面提到氢能源汽车在安全性、环保以及续航里程方面的优势,相应的与纯电动汽车相比,氢能源汽车发展在制氢技术、成本、氢气的储存、运输、加氢站的建设等方面具备一些劣势,这也是氢能源汽车发展远远难以企及电动汽车的本质原因。
相当于,在制取端、运输端,我们所制取、所运输的,不再是氢气,而是甲醇,难度与成本降低很多。在这样的用车场景下,向车载储料箱加注液体甲醇,甲醇与水在催化后产生氢气,再进入氢燃料电池系统向电机供电,电机驱动汽车行驶。车内这套系统很复杂,在效率转化上又增加了一个环节,甲醇变成氢气,氢气产生电,电能再驱动电机,环节一多,效率肯定有所损失。目前,想要大规模制取,仍有赖于煤制甲醇,很显然,底子仍然是化石燃料。
如果说纯电动汽车与燃料电池汽车之争,是电池之争,那么其背后还涉及一场更大的押注:未来的替代能源。续航里程502km,北美售价57500美元起,这和特斯拉Model S入门版本有的一拼,只是车用电池大相径庭。一辆纯电动汽车,电池成本能占到整车成本的40%到50%,不过这还算小事儿,两种车用电池的技术瓶颈,让新能源的未来并不明朗。不过正在研发的更大功率的空气电池、金属电池也是虎视眈眈,像锂空气电池和锂硫电池目前都很热门。
氢云周报:燃料电池汽车加氢口标准发布,全球最大绿色氢项目正式启动。作为美锦能源旗下最重要的氢能源资产,飞驰汽车主要从事以氢燃料电池汽车为主的新能源汽车的研发、生产与销售,公司主打氢燃料电池商用车,拥有纯电动大中型客车、燃料电池大中型客车等生产资质,其系全国最具规模的氢燃料电池整车生产企业之一,燃料电池汽车市场占比约13.7%,且最近三年销售收入和利润逐年增长,具备独立与资本市场对接的条件。
“最终,我们决定不选用高纯氢作为燃料,而是选择更便捷、易得的液态碳氢类液态溶液,首选甲醇。”李磊介绍说,“甲醇来源丰富且多元化,既可以来自传统化工行业,也可以通过可再生能源制备获得。同时,甲醇是非常理想的储氢载体,1L甲醇与水反应可以获得143g氢气。现有氢气储存技术,要么压缩,要么冷凝。即使是冷凝为液氢(72g/L),也远低于甲醇产氢量。”与此同时,甲醇的高稳定性和安全性也是我们的核心关注点。
据路透社报道,虽然韩国政府大力推广氢燃料电池汽车,但是如果没有政府补贴运营成本,所有加氢站将别无选择,只能关闭。去年9月,为了利用韩国大力推广氢燃料电池汽车的机会,韩国市民Sung Won-young在蔚山市开设了一个氢燃料补给站。水氢机是以甲醇和水的混合液作为原料,将其汽化—催化整合—纯化从而产生高纯度氢气再利用氢气发电的一种新能源发电设备。水氢机不但解决了氢气的储运难题,还将氢气的使用成本大大降低。
关于召开“CO2制甲醇与绿色甲醇应用论坛2022”的通知|甲醇|甲醇燃料电池|催化剂一、主办方:上海亚化咨询公司二、时间:2022年第二季度 (具体召开时间另行通知)三、地点:苏州四、会议负责人:五、会议背景甲醇既是清洁能源又是重要的化工原料,是“甲醇经济”概念的核心。基于甲醇燃料电池技术,甲醇燃料电池汽车、甲醇燃料电池动力船和甲醇燃料电池发电站及热电联供系统都在积极推进应用。
甲醇制氢迎新进展,氢能源行业步入快速发展期。据悉,2020年,甲醇制氢占甲醇总消费的5%左右,甲醇制氢的快速发展得益于部分炼化装置的加氢需求增加以及清洁能源政策的推广。因此,除了装置节能改造、光伏风电、CCUS等手段之外,在能源领域用低碳能源和无碳的氢气代替传统的化石能源成为推动双碳战略的选项之一,氢能源是涉及化工、物流、燃料电池、机械装备和汽车的新兴产业。
—通过燃料电池和氢气实现可持续移动(文后附报告下载链接)壳牌氢能研究着眼于氢气供应途径和应用技术的现状,并探讨了氢气作为能源的潜力和前景?该研究还研究了氢气的非能源应用和非汽车应用,但其重点,正如其副标题“通过燃料电池和H2的可持续流动性”,在公路运输中,特别是在燃料电池电动车辆中使用氢气? (一)氢元素。氢气生产成本。国际可再生能源署发布《能源转型技术展望系列报告—来自可再生电力的氢气》
《德国国家氢能战略》及《欧盟氢能战略》深入解读。借助接棒欧盟轮值主席国的契机,德国积极地推动欧盟委员会,在欧盟委员会日之前发布了《欧盟氢能战略》和《欧盟能源系统整合策略》——其目的也很明确,就是要将氢能源整合到欧盟的综合能源系统中,并且交通运输部门首当其冲。在欧盟的《欧盟氢能战略》计划中,“氢能源略”作为“能源一体化战略”的关键,将为工业生产、交通运输等领域实现去碳化。
工业上制氢气的方法及优缺点。目前,工业上制氢气主要有几种方法:一是采用化石燃料制取氢气;化石燃料制氢是传统的制氢方法,也是制氢的老工艺,但仍然离不开对化石燃料的依赖,并且会排出二氧化碳等温室气体,一般用于制氢的化石燃料是天然气。相比之下,甲醇重整制氢具有投资低、建成快、无污染等特点,并且甲醇作为原料可以更为灵活,但甲醇重整制氢难以进行大规模的制氢。
2014年燃料电池前景广阔 在2013年洛杉矶和东京举办的汽车展上,三家汽车制造商——本田、现代和丰田称,氢燃料汽车有望于2014年春季问世。氢燃料与汽油、柴油、煤油和天然气等传统碳氢燃料不同,因其不含碳成分而备受关注。然而,如果氢燃料在大气环境中而非纯氧气环境中燃烧,会生成有毒的氮氧化物。有鉴于此,无需燃烧过程、从氢气中提取化学能的燃料电池进入汽车工程师的视野。