以甲醇为原料 水氢机拉开产业化序幕

本报记者 龙跃梅 叶 青

澳年夜利亚国度工程院外籍院士、北方科技年夜学干净动力研讨院院长刘科博士,以及多少位专家、院士走进了方才落户东莞的国内欧亚迷信院中国迷信中间“年夜湾区水氢迷信院”。这家方才揭牌的“年夜湾区水氢迷信院”,就落户正在位于东莞樟木头镇的“广东合即患上动力科技无限公司”。

刘科俯上身去仔细看了合即患上公司研发作产的“水氢机”,这是一台应用甲醇以及水经过催化重整制氢,而后经过燃料电池发电的呆板。以是正在多少年前的称谓仍是“醇氢机”,定名“水氢机”仍是正在2016年合即患上注册了全系列的“水氢”牌号以后,此中缘由且待后叙。

刘科十多少年前就正在美国研发氢能燃料电池。从美国返国后任GE全世界研发中间首席迷信家,正在UTC等出名跨国公司任职,曾经担当总部正在丹麦哥本哈根的国内出名催化剂公司Topsoe公司副总裁。返国后,前后任北京低碳干净动力研讨所副长处兼首席技能官、神华研讨院副院长,如今深圳北方科技年夜学任职。2013年取得第30届国内匹茨堡煤炭转化立异年度奖,指导了全世界第一套车载汽油制氢安装用于驱动燃料电池汽车研发以及树模,曾经延续3年(2002—2004)任由国内氢能协会及美国化工学会(AIChE)配合构造的氢能与燃料电池峰会的主席,掌管了第一个贸易化的微量元素矿物资(微矿)别离安装、第一台熄灭100%甲醇的柴油机等多个年夜型名目研发。面临“水氢机”(他更但愿叫醇氢机),刘科堪称“行家看门道”,由于他亲身到场以及见证了美国等兴旺国度正在氢能上花巨资走过的路,乐成以及失利的经历经验兼有。

他看了电脑机箱巨细,为电动车充电的“车电宝”;看了为通讯基站供给电源的供电零碎;看了能够组分解电站的发电模块;出格是看了装正在汽车上甲醇制氢经过氢燃料电池为电动车供电零碎,并具体讯问了无关技能目标……

刘科通知记者,十多少年前,他正在UTC任务时,事先UTC、尼桑以及壳牌煤油三年夜跨国公司协作,但愿开辟全世界第一辆汽油正在线转化制氢驱动的燃料电池汽车。他作为这一名目的零碎总监,率领来自上述3家跨国公司的工程师团队,耗资上亿美圆,做出了全世界第一辆“车载汽油制氢的燃料电池汽车”。车上加的仍是汽油,正在车上用汽油以及氛围中的氧及燃料电池开释出的水蒸气反响来制氢,用氢气推进燃料电池。这一名目的乐成,正在2003年是事先美国行业界的一年夜旧事。他说,汽油正在线转化制氢难度要比甲醇正在线重整制氢难多了,为何?汽油中有硫。别的,汽油转化温度要850摄氏度,甲醇300多摄氏度,并且甲醇中不硫。甲醇比汽油洁净很多。汽油正在线转化制氢的技能,咱们十多少年前就做成为了,甲醇正在线转化制氢不来由做不可;但当时为何立项时不必甲醇?由于“页岩气反动”不发作,自然气太贵招致甲醇的本钱过高。正在合即患上公司,刘科看到了他倡导已经久的甲醇制氢发电技能道路的完好系列产物。

他说,这将是氢能使用“最靠谱”的标的目的。刘科牢牢地握住了“水氢机”研发者向华的手!这大约是甲醇制氢发电技能道路开展过程中,值患上记载的一握!记者向刘科问道,以后我国甚至天下盛行的年夜范围制氢,经过加氢站或许其余管道,将氢气紧缩到低压汽车储氢罐的技能道路远景若何?

刘科对于此成绩明显考虑已经久,他说,一是加氢站的氢气,是颠末700千克的紧缩气体。由于氢气是天下上体积能量密度最低的物资,它只要靠紧缩才干进步能量密度。可是请记着700千克的紧缩是甚么观点?汽车轮胎的压力才5—6千克。产业消费煤制油需求氢气,氢气容器需求十多少厘米厚的钢板。对于车载的储氢罐,因钢材过重,只好用碳纤维。可是如今碳纤维价钱较高,而且正在紧缩氢气的进程中,自身就消耗良多的能量,运用本钱高是全世界业界的共鸣。别的,氢气是天下上爆炸范畴最广(4%—73%)的气体。低于4%是平安的,高于73%只着火没有爆炸,4%到73%就算遇火星也爆炸。因而正在少量汽车停正在公开泊车库这类封锁空间里的都会,罐装氢气没有合适作为群众普遍运用的动力。正在露天空间里,氢气走漏成绩没有年夜,一旦走漏就冲入地。他们正在美国做过尝试,一辆氢燃料电池汽车停正在那边,拿超强步枪远间隔一枪把氢气瓶买通,一条火龙直冲入地,驾驶室温度没有是霎时降低, 驾驶员以及搭客有充足的工夫逃离; 但正在封锁空间里,氢气是爆炸范畴最广,分散最快的气体。公开车库里,一辆罐装氢车一旦走漏,到达4%当前,一打电火花车就爆了,假如地库里有很多氢罐汽车,全部楼就会毁失落。有人说罐是平安的,但从氢罐传输到燃料电池两头总有衔接点,哪一个衔接处一旦走漏,就会有没顶之灾。比来韩国的储氢罐爆炸、挪威的加氢站爆炸,都是这些缘由。氢气又是最小的份子,是最简单走漏的气体。这么多年来年夜局部炼油厂的火警,也是源于氢气走漏。以是,刘科倡议立法不克不及让罐氢汽车停正在公开车库。再便是建立加氢站的坚苦。刘科正在美国事动力部加氢站的名目担任人,美国加氢站正在计划的时分,请求有个平安间隔,它请求正在必定的范畴内不克不及有住民楼。他们正在深圳做了一个预算,假如正在深圳建一个天天供300辆车的加氢站,依照明天的平安规范,加氢站约需求8亩地,正在深圳一亩地1亿元,8亿元建个加氢站,这辈子地价都还没有完。假如正在半个小时车程之外市区建个加氢站,加氢往返一个小时,车就没人买了。

美国的氢能以及燃料电池技能开展,从上世纪90年月开端到如今烧了没有下多少百亿美圆,也不处理好这些成绩。以是如今中国处正在氢能很热的时分,一方面四处正在烧钱,一方面尚未把全部氢能的零碎工程想透,简单正在财产开展的计谋标的目的上呈现偏向。

记者又问刘科,既然您以为甲醇是最佳的制氢质料,那末甲醇的本钱以及根源牢靠吗?

刘科说,甲醇是今朝天下上最佳的制氢资料,这患上益于天下的“页岩气反动”。10年前,美国的自然气最高到17美圆每一百万英热单元。并且事先全球都慌了,说这个天下不自然气怎样办?后果“页岩气反动”来了,到2010年天下忽然发明了200年用没有完的自然气,美国的自然气价钱从17美圆每一百万英热单元暴跌到1.5美圆每一百万英热单元,如今均衡到2.5—3美圆摆布。便是“一个页岩气反动”,也使患上油价从140美圆暴跌到最初约35美圆,比来到50—65美圆之间动摇。

自然气是制备甲醇最佳的质料,比煤制甲醇更廉价,那就象征着全球另有200年用没有完的甲醇。当场把自然气转化成甲醇,甲醇只要1吨750元的本钱。别的从运输来说,固体(如煤)、气体都不成取。液体燃料永久是人类交通运输动力的首选,由于液体燃料,如汽油或者甲醇,正在陆上能够管路保送,跨海保送本钱很低(是价钱的1%摆布),并且能够正在储罐里临时贮存。

谈到这里,向华博士高兴地插话:“刘院士谈的这两点,这也便是我更名‘水氢机’的一个紧张缘由,便是要明白差别罐氢的技能道路。”向华事先就提出情愿与刘科院士的团队协作,进一步美满改良甲醇正在线制氢驱动燃料电池的技能正在各个范畴的使用。

比来,国度相干部委发文,把甲醇作为干净动力的次要标的目的。

以甲醇为质料的水氢机曾经寂静拉开了财产化的尾声。

有了刘科院士以及国内欧亚迷信院的专家以及院士的力挺撑持,中国氢动力财产化的第一缕曙光,将从这里升起。

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