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一文读懂甲醇燃料电池

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-10-22 21:52阅读:原标题:一文读懂甲醇燃料电池

全球首款甲醇混合动力轿车—吉利第4代帝豪醇电混动轿车上市,正式成为第十一届贵州省运会赛事指定用车,与吉利完全正向研发的远程甲醇重卡在贵阳同步交付。目前吉利在甲醇燃料电池汽车领域已经拥有了近百项专利,已开发20余款甲醇动力车型,涵盖了从乘用到商用的两大领域,甲醇汽车累计投放量达到2.7万,总运行里程接近100亿公里。

另从资源角度来看,我国发展甲醇燃料电池汽车的优势也不小。甲醇燃料可通过煤、天然气、生物质、太阳能等多种原料制取获得。2020年我国新增甲醇产能542万吨,总产能约为9914万吨,较2019年增长11.8%。目前用于制氢的甲醇占到甲醇总量的5~6%。甲醇产量的逐年提升对甲酵燃料电池汽车的发展起到了良好的促进作用。

资源禀赋的巨大发展空间下,随着技术的突破进步,甲醇燃料电池汽车在产品成熟度、系统技术等方面已经有了长足的进步,甲醇燃料和甲醇汽车相关的主要标准规范也随之完善建立:2021年9月,生态环境部于正式受理甲醇汽车的环保认证,甲醇汽车被纳入国家汽车工业统一管理范畴。

同年11月,工信部在《“十四五”工业绿色发展规划》中提出,推进二氧化碳耦合制甲醇等降碳技术的推广应用,将甲醇汽车纳入绿色产品,大力发展和推广新能源汽车,促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广。

由于多重力量的共同推进,甲醇燃料电池的发展机遇被看见,当前以中科嘉鸿、上海博氢、苏州氢洁、广东能创、上海舵克、摩氢科技、吉利汽车、爱驰汽车、潍柴动力、南岳电控、华菱星马、达菲特等为代表的企业已经针对甲醇燃料电池领域展开深耕,甲醇燃料电池产业链规模化推广的阵营正逐步壮大。

产业链现状与前景

从技术路线来看,甲醇燃料电池主要分为直接甲醇燃料电池(DMFC)、低温甲醇重整制氢燃料电池(RMFC)、高温甲醇燃料电池(HTMFC)三种技术路线,各自的反应原理和擅长的应用场景也有所不同:

其中,直接甲醇燃料电池(DMFC)不依赖于氢的产生,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的一种变种路线,直接使用纯甲醇而不需要预先重整制氢。吉利的甲醇燃料电池汽车即采用该技术路线。

而低温甲醇燃料电池(RMFC)与高温甲醇燃料电池(HTMFC)技术体系类似,包括关键材料、核心部件、系统集成、智能控制,以及多能源组合利用等,根据反应温度和对氢气反应纯度的需求不同,采用的反应材料和系统附件也略有不同,如RMFC的电堆采用低温PEMFC电堆,吃“精粮”,系统需要配套气体纯化设备和高压缓冲储氢装置,而HTMFC反应温度高达120~800度,可以吃“粗粮”,但对系统热管理及控制策略提出了更高的要求。

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