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行业新闻

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绿色甲醇助力实现“双碳”目标之际再问：“甲醇剧毒论”何时休？

为推动甲醇燃料在汽车产品中应用的创新研发，推进甲醇汽车的推广应用，拓展甲醇燃料在热力燃烧领域里更加广泛地应用，结合党中央提出的“双碳”发展目标，“甲醇燃料动力燃烧技术交流会”、“甲醇燃料热力燃烧技术交流会”和“甲醇燃料电池技术体系交流会”等系列活动在近期组织召开，在此期间，笔者再一次频繁地听到“甲醇剧毒论”之说。自2019年工信部等八部委联合发文推动甲醇汽车推广应用以来，甲醇燃料从动力燃烧领域正在向热力燃烧领域推广，目前已在工业锅（窑）炉、农业工程、果蔬大棚、烟草烘干、食品烘焙、冬季取暖、炊事餐饮等行业广泛应用。但“甲醇剧毒论”的不断提及和误导，的确成了甲醇经济产业发展进程中“永不消逝的负面电波”。在推广甲醇燃料应用进程中，此话题不断再提，据此，提笔抄录若干文章内容和表述个人观点，包括认识和认知，汇聚此处，提供“甲醇剧毒论”者参考比较，希望能摒弃偏见，实事求是地认知甲醇。对甲醇毒性的科学研究从未放弃早有结论回溯我国开展甲醇燃料应用的历程，对甲醇燃料的腐蚀性和毒性相应的基础和应用研究工作均有开展。“六五”期间，北京医科大学与北京市化工局职防所联合进行了“甲醇/汽油的联合毒性研究”攻关项目，对健康Wistar大鼠做了急性与慢性两大类实验，最后得出结论：以LD50和EC50（半数侧卧量）为指标，证明甲醇、汽油之间无增量作用；与甲醇和汽油相比，M15具有较明显的皮肤原发刺激作用；呼吸道吸入汽油可致睡眠时间延长，这点上甲醇与汽油无协同作用；急性吸入汽油可致脑5-HT升高，甲醇不具有类似作用，并且与汽油之间无增毒效应；急性吸入甲醇及M15对肺表面活性物质均无明显影响；慢性吸入甲醇、汽油及M15对血液ALP、肝脏胱甘肽等均无明显影响。在国家“M100甲醇汽车”“七五”攻关项目中，北京医科大学承担了甲醇对人体健康影响的研究。该研究在北京地区组织了与M100甲醇燃料应用有接触人员和与甲醇无接触的人员，各为30人的对照组，进行连续三年追踪健康检查和动态观察。检查结果表明，两组人员并无明显差别。说明工作环境甲醇浓度低，吸入量少，对人体无明显影响。在被检查的人员中，有部分人与甲醇燃料接触时间长达十几年，皆未发现对健康有影响。上述两个研究课题的综合结论是：只要遵守操作规程，没有发现甲醇对人体健康有异常影响。在2009年工信部正式组织开展的甲醇汽车试点工作中，就明确了适应性、可靠性、经济性、安全性、环保性为试点考核评价目标，其中的安全性和环保性两个考核评价目标，就是针对甲醇燃料的毒性提出的。五年试点工作中，甲醇燃料对人体健康影响的研究工作，由国家卫生健康委员会中国疾病预防控制中心负责，得出的结论与上世纪80年代北京医科大学的研究结论一致。如今，就在全行业开展落实“双碳”目标，加大力度开展可再生能源甲醇燃料应用的进程中，“甲醇剧毒论”又悄然声起，甚至质疑者中不乏教授级和专家级人士。笔者认为：甲醇毒性问题，既是科学问题，也是认识问题。早在2018年甲醇汽车试点工作验收期间，针对即将开展的甲醇汽车和甲醇燃料推广应用，当时的工信部甲醇汽车试点工作专家组邀请上海焦化集团科技委秘书长谢振华先生，分别撰写《甲醇毒性问题不应成为甲醇汽车推广障碍》和《相比汽柴油甲醇燃料对环境更友好》专题文章，发表在2018年7月24日和9月18日的中国汽车报网站上。两篇文章从不同角度回应“甲醇剧毒论”的质疑。在此，笔者推荐上述两篇文章，希望持有“甲醇剧毒论”的人士能客观认知。对甲醇毒性的定义和评定，我们来看看国家标准是如何给出的。在国家标准GBZ 230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》中，对职业性经常长时间连续接触同一有毒物质可能造成的毒性危害做出了分级评价。GBZ 230-2010标准规定了毒物危害指数（THI），依据THI各种毒物的危害程度分为：极度危害、高度危害、中度危害、轻度危害四个分级：轻度危害（Ⅳ级）THI<35；中度危害（Ⅲ级）THI≧35<50；高度危害（Ⅱ级）THI≧50<65；极度危害（Ⅰ级）THI≧65。将甲醇、汽油的相关性质、数据输入THI公式计算得出：甲醇THI=20，汽油THI=28。虽然二者在职业性接触毒物危害程度分级中都归于轻度危害等级，但是以危害指数综合评价二者毒性表现的结果，甲醇的毒性低于汽油。毛泽东同志在第二次国内革命战争时期的一九三七年七月，发表了《实践论》—论认识和实践的关系—知和行的关系著名文章，文中提到：世界上最可笑的是那些“知识里手”，有了道听途说的一知半解，便自封为“天下第一”，适足见其不自量而已。知识的问题是一个科学的问题，来不得半点的虚伪和骄傲，决定地需要的倒是其反面——诚实和谦逊的态度。你要有知识，你就得参加变革现实的实践。你要知道梨子的滋味，你就得变革梨子，亲口吃一吃。你要知道原子的组成同性质，你就得实行物理学和化学的实验，变革原子的情况。我国科技工作者，就是坚持“你要知道梨子的滋味，你就得变革梨子，亲口吃一吃”的实践检验的基本原则，得出了对“甲醇毒性”的科学研究和明确结论。国际能源应用领域对甲醇燃料如是说如果持有“甲醇剧毒论”的人士不认同中国标准给出的有关定义，笔者在此转述部分国外机构对甲醇毒性的解释说明。 1999年，全球甲醇行业协会（MI）提出的《甲醇在环境中的传递与消失评价》研究报告中，就甲醇对人类健康和环境的潜在影响，给出了如下结论： A.相对汽油而言甲醇是比较安全的，且对环境更为有益，汽油排放造成的危害比甲醇排放更为严重，而且在环境中持续的时间更长。 B.甲醇既不是诱变性的，也不是致癌性的。证据表明：只有大剂量甲醇存在时才能对人类和动物产生毒害。通常人们认为甲醇比汽油毒性更大，实际甲醇蒸汽压的临界值（TLV）只比汽油稍低一点，美国能源部认为所有的汽油对健康危害都比纯甲醇要大。 C.当甲醇泄入土壤、地下水和地表水中就会很快受到嗜氧菌和厌氧菌作用进行生物降解，因此，甲醇不可能持续存留。甲醇对人类和本地微生物的毒性要比常用的汽油低。因此，甲醇与常用的汽油相比应该是环境更友好的燃料。 2018年，国际海事组织货物和集装箱运输小组委员会工作组，对法国及意大利提交的甲醇蒸汽毒性研究回应如下：甲醇毒性暴露对船舶运营商的风险较小，调查结果表明，在海洋船舶环境中，操作员吸入的甲醇蒸汽量不会引起任何担忧，因此，无需对甲醇提出新的运输要求。因此，甲醇蒸汽的风险状况和对船舶运营商构成的潜在威胁可以忽略不计。该答复意见还指出：甲醇比汽油具有消防安全优势；点火难，燃烧慢，释放的热量低。根据美国环境保护署（U.S.Environmental Protection Agency）的数据，甲醇与汽油相比具有许多消防安全优势，这是因为甲醇具有多种物理和化学特性，包括：1）较低的挥发性，因为甲醇不像汽油那样容易蒸发或形成蒸汽(在相同条件下，暴露的汽油将比暴露的甲醇释放出2-4倍的蒸汽；2）更高的可燃性要求，因为甲醇蒸汽在空气中的浓度必须是汽油蒸汽的4倍，才能点火；3）较低的蒸汽密度，因为汽油蒸汽的密度是空气的2-5倍，而甲醇蒸汽的密度仅略高于空气，且扩散速度更快，达到不可燃浓度；4）热量释放率较低，因为甲醇燃烧速度比汽油快25%，甲醇燃烧释放热量的速度仅为汽油燃烧速度的八分之一。 2020年1月，全球可再生能源署（IRENA）与全球甲醇行业协会（MI）合作的《Innovation Outlook-Renewable Methanol》（创新前景-可再生甲醇）研究报告向全球发布，该报告中文版将于年底在中国北京面向全球发布。该研究报告对甲醇在自然界中的降解，给出了如下描述：少量浓度的甲醇自然存在于人体内、食物和饮料、水果、蔬菜、啤酒、葡萄酒等中。甲醇是水溶性的，易于生物降解。甲醇在水中完全溶解，当释放到水中时，它会迅速分散到低浓度，使自然发生的微生物在相对较短的时间内降解。 2020年11月4日至11日，国际海事组织（IMO）海上安全委员会（MSC）第102次会议（MSC 102），正式批准了通函MSC.1/Circ.1622《甲醇/乙醇燃料船舶安全导则》，为此类船舶的设计、建造、检验和监管提供了国际通用的安全标准。 2020年11月5日，全球最先进的造船厂之一，德国豪华游轮制造商Meyer Werft的Daniel Sahnen先生，在瑞典隆德隆大学甲醇日的活动中，发表了题为“甲醇作为船用燃料的关键方面”的研究报告，报告系统地介绍了甲醇作为船用燃料应用的实验数据，甲醇燃料与其它燃料毒性的对比，提出了安全操作规则要求，以此证明甲醇作为豪华游轮（人群聚集、空间密集、环境密闭）动力燃料的环保及安全特性。 2021年8月，A.P. 穆勒-马士基宣布与韩国现代重工 (Hyundai Heavy Industries)签署协议，订造8艘大型碳中和甲醇集装箱船，该批船舶每艘运力约为16000标箱(20英尺集装箱)，其中第一艘将于2024 年第一季度投入远洋航线运营。该协议还包括在 2025 年增订4 艘船舶的选择权。这一系列甲醇集装箱船将替换马士基现有船队中船龄较长的船舶，预计每年可减少约 100 万吨二氧化碳排放。作为行业首创，这批船舶将为马士基的客户提供真正的大规模碳中和远洋运输解决方案。认知甲醇燃料当与汽、柴油一视同仁甲醇有毒，源于甲醇中的甲醛。汽油有毒，源于汽油中的苯。二者毒性对人体健康都有害处，只是由于使用环境、使用场景和使用时间长短不同。现如今，与汽油、柴油的密切接触，已经成为了人类生活中不变的日常。当我们已经习惯于被汽油和柴油所包围，在并未对甲醇有全面认知的情况下，仍坚持“甲醇剧毒论”者，是抵触甲醇作为燃料还是认知不够全面呢？在2021年我国高考试题中，二氧化碳催化加氢制甲醇为高考甲（乙）卷理综试题。对此，笔者曾经撰文：为高考甲（乙）卷理综试题出题老师点赞—有感中国自立的甲醇经济（为高考甲（乙）卷理综试题出题老师点赞-有感中国自立的甲醇经济）。在全国高考甲卷理综试题中，第28题（14分）题面为：二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：（略）。第35题. [化学---选修3: 物质结构与性质] (15分)题面为：我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“ 液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题（略）。在全国高考乙卷理综试题中，第7题题面为：我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指二氧化碳的排放总量和减少量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是： A、将重质油裂解为轻质油作为燃料 B、大规模开采可燃冰作为新能源 C、通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D、研发催化剂将二氧化碳还原为甲醇。今年使用两卷高考生占比超过50%以上。相信会有百万以上的考生在考场面对这三道考题；会有数百万考生和他们的老师、家人和亲友知道了这三道题的答案；还会在未来的5-8年时间里，有数千万以上的高考生，会在预习和复习时接触到这三道题。这就意味着在未来的两个五年计划里“2030碳排放达峰”和八个五年计划里“2060碳中和”，将有数千万投入国家经济建设的学子，非常清晰地知道什么是“碳排放达峰”和“碳中和”？他们将在2060年前，在我国实现“碳中和”的经济建设和发展进程中发挥重要的作用。就此一点，我们就应该为这些出题老师点赞，为决定将此类试题纳入高考试题的决策者点赞。社会传递“甲醇有毒说”的源头，可以追溯到上个世纪中页，不法分子用工业甲醇勾兑假酒贩卖，导致饮用者致盲甚致亡，这本属于违法违规行为，但由于造成的后果特别恶劣，伤民伤人事件在媒体的传播下，引发社会的厌恶，今天的“甲醇剧毒论”，就是由此演变成了一种以讹传讹，违背科学的误导；变成抵触甲醇燃料发展的伪学说；变成推广可再生能源甲醇燃料，发展甲醇经济的障碍。甲醇本是化工产品，人们从能源安全，从可再生能

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广东官宣：燃料电池汽车示范应用广东城市群正式获批，包括福州、淄博、包头和六安等12个城市！

氢云链从广东发改委官方网站获悉，燃料电池汽车示范应用广东城市群正式获批。要点：（1)五省组合。五省12个城市进入广东城市群。佛山市牵头，联合广州、深圳、珠海、东莞、中山、阳江、云浮、福州、淄博、包头和六安等城市组建燃料电池汽车示范应用广东城市群。其中，福建福州、山东淄博、内蒙古包头和安徽六安进入广东城市群；(2)在推广应用方面，强调以市场化机制推动燃料电池汽车规模化示范应用，体现广东特色。文件要点如下：广东城市群组成及功能定位：确定由佛山市牵头，联合广州、深圳、珠海、东莞、中山、阳江、云浮、福州、淄博、包头和六安等城市，组建燃料电池汽车示范应用广东城市群。广东城市群具有全产业链全国领先优势：广东城市群产业基础扎实，氢气循环系统等燃料电池八大关键核心零部件均有布局相关企业，建成较大规模的燃料电池汽车产业集群。加氢站建设在全国率先破题：广东城市群在全国率先破解加氢站建设难题，在加氢站行政审批流程、加氢站管理办法、燃料电池汽车示范推广机制等方面探索出“佛山模式”，在全国率先开展加油加氢一体化站、制氢加氢一体站等新的加氢站建设经营模式试点。目前，全省建成加氢站39座、在建10座，数量位居全国首位。广东城市群的主要任务和目标：充分发挥广东省燃料电池汽车产业的先发优势，把握纳入国家首批燃料电池汽车示范应用城市群的重大机遇，打破地域限制，探索构建统一的政策和市场体系。在技术创新和产业化方面，推动电堆、膜电极等关键部件，质子交换膜、催化剂和碳纸等基础材料，以及燃料电池系统集成与控制、整车的重大研发项目攻关，保持燃料电池汽车关键核心技术水平全国领先，加快自主技术创新与产业化。在推广应用方面，以市场化机制推动燃料电池汽车规模化示范应用，通过技术创新促进氢燃料电池汽车制造成本不断下降，用氢成本不高于每公斤35元，实现示范期内推广一万辆以上氢燃料电池汽车的目标。在使用环境方面，以机制体制创新促进氢能供应体系（制-储-运-加）建设完善，加快建设加氢基础设施，建立安全稳定的氢气供应保障体系，实现示范期内建设超200座加氢站目标。

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国家发改委、国家能源局发布：氢能被明确纳入“新型储能”

近期，国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，氢能被明确纳入“新型储能”。构建以新能源为主体的新型电力系统，加快新型储能规模化部署尤为关键。有研究表明，氢能有望成为一种重要的储能形式，并与电化学储能互为补充，但目前氢储能各环节产业化程度较低，需进一步规模化发展。理想方案资料显示，氢储能一般分为三种情况。首先是可再生能源电解水制氢；其次是电解制氢后，再用氢气发电，包括燃料电池发电上网和氢燃料电池汽车等在交通领域的应用；除此之外，是电解水生产的氢气与二氧化碳合成甲醇进行储运及应用。也就是说，电解制氢是氢储能产业链的源头。风与光发电具有间歇性和波动性特征，如果将风光发电直接供应给终端用户，会造成经常性断电或因电压过大而烧断电器。为解决上述问题，发电端利用大量电池组存储电能，可以在风光较弱时进行补充发电，或选择直接接入国家电网，利用智能电网分时消纳不稳定电力。但业内专家指出，这两种情况都存在成本高、技术难度大等弊端。 “对于风力、光伏等不稳定能源发电，氢储能是一个非常理想的解决方案。电解水制氢可以根据电力系统需求，随时调整氢气产量，有效利用风光发电过程中不可上网的、质量较差的电力。” 北京久安通氢能科技有限公司总经理、教授级高级工程师张立芳表示，这一技术路径经过多次课题验证，已被证明是合理且有效的。 “通过建设专门的制氢站，利用风光发电形成一个微网用于制氢，由于弃风弃电电费不高，氢气制取成本也会相应降低。”张立芳认为，现在很多电厂的风光电被白白浪费，一旦加以利用，将大有好处。张立芳表示，从效率上来说，氢储能的效率并非是所有储能方式中最高的，但其未来发展潜力巨大。在整个产业链中，如果将可再生能源与氢储能相结合，利用可再生能源电解制氢并储运应用，氢储能将发挥出重要作用。优势显著根据国际可再生能源机构的测算，目前全球仅有4%的氢气来自电解水制氢，其余均来自煤炭、天然气以及石化领域。在我国富煤、贫油、少气的能源结构下，国内煤制氢的占比超过60%，电解水制氢比例不到2%，可再生能源制氢未来发展空间巨大。张立芳表示，相较于化石能源制氢方式，电解制氢的氢气质量非常高，更符合燃料电池应用过程中的要求。虽然煤制氢等传统方式制取的氢气价格更加便宜，但在碳达峰、碳中和大背景下并不能持续。 “氢储能与其它储能方式相比有很大不同。首先，氢作为二次能源，可直接储存，而电化学储能，目前来看，直接储电的能量密度还不够高，对将来的应有有一定限制；其次，电化学储能效率低，同时也面临安全性和单位能量成本高等问题，而燃料电池的重量功率密度可达400 瓦/千克，体积功率密度达到4000瓦/千克，未来有望达到2000瓦/千克，高于锂电池的150瓦/千克—200瓦/千克，其开放的系统储能方式使续航里程更长。” 在张立芳看来，氢可以通过储存运输，实现长时间、跨季节储能，在交通、工业和可再生能源等领域具有广泛的应用场景。他强调，现阶段，氢储能在一些技术节点需要进一步优化和提高，如在电解水制氢厂站建设中，考虑到发电量功率和电压波动较大，去着力提高电解设备应对电网电功率波动大的技术和控制策略水平。共谋发展虽然一些发电企业对氢储能产业感兴趣，却有不少怎样布局、能否回本、有没有足够的终端用户等之类的顾虑。张立芳认为，这些担心没有必要。目前全国氢气的售价在60-80元/公斤，如果合理利用风光弃电，保证电价便宜的基础上，氢气价格将更具竞争力，成本价能够达到15-18元/公斤。随着氢储能的规模化应用，成本下降会非常快，绿氢成本也会很快与煤制氢持平。与此同时，张立芳指出，部署氢储能的前期设备投入巨大，除了风光发电设备和点解制氢设备，制取的氢气还需储存、升压、运输，因此，短期来看，氢储能的发展速度将慢于电化学储能，后续的产业进程需要各环节共同进步，完善基础设施，降低成本。

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