▲中科嘉鸿董事长孙公权
中国商报北京报道(杨林林 记者 于贵华)孙公权,中国科学院大连化学物理研究所研究员,博士、国外引进的杰出人才,全国创新争先奖获得者,中科嘉鸿公司董事长。成功研发了全国首辆高温甲醇燃料电池乘用车。中科嘉鸿是我国第一家专注于高温甲醇燃料电池研发、生产、销售、服务于一体的高科技公司,并致力于成为世界一流的甲醇燃料电池产品及服务的供应商。
如月之恒,如日之升。中国阔步前行。孙公权说,新能源首先是国家战略需求。实现碳达峰、碳中和是我国向全世界作出的庄严承诺,也是一场广泛而深刻的经济社会变革,能源动力先行,这是义不容辞的。
从能源安全来看,我们国家石油进口总量去年是4.56亿吨,对外依存度高达70.24%,尤其是经过霍尔木兹海峡和马六甲海峡的占总进口数量的70%,因此石油替代和洁净能源开发迫在眉睫。
清洁能源有很多种,风电今年我国已并网的装机容量突破了3亿千瓦,连续12年在全球排名第一;太阳能装机容量也超过了2.5亿千瓦,增长24%。目前氢能的发电量还远低于这个值,但氢能有着特殊的战略意义,氢气可以燃烧,包括航天发动机,用液氢液氧,德国把氢气输入天然气管道作为燃料燃烧;氢气可以制备化学品,化工反应中的加氢反应众多;氢气可以发电,发电意义重大,在陆、海、空、天诸多领域均有广阔的应用前景。
实际上,氢能经济是上世纪70年代美国提出,基本想法是水在地球表面的储量巨大,我们常说“三山六水一分田”。1985年,国际上提出ITER计划,其思路是如果能把海水里的氢提取出来,人类的能源问题就解决了。当时的想法是用核聚变。2003年我国参加ITER计划谈判,2006年正式加入,目前项目取得了很大进展。今天氢能的内涵更加丰富,氢气的来源更广,包括利用太阳能光解水、电解水等等。
燃料电池1839年诞生,在应用方面,燃料电池输出功率从次瓦级到几十兆瓦,陆、海、空、天都有广阔的应用前景。我们之所以考虑甲醇燃料电池,是因为在几种主流的电源中,如超级电容器、铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等,甲醇燃料电池的比能量非常高,可超过1kWh/kg。
燃料电池行业最近几年发展迅速,技术成熟度明显提高,商业化进程加快,很多人都在谈产业化问题。市场方面,目前以低温氢燃料电池为主,复合增长率大于40%。甲醇燃料电池是后起之秀,市场份额比较低。过去几年里,燃料电池的资本投入累计超过3千亿元,新诞生企业几千家,尤其是最近几年国企、央企大批进入,对整个行业的发展无疑是有力地推进。国家政策持续利好,燃料电池汽车示范应用城市群目前已有三个,其中佛山市还是广东城市群牵头城市。
在电动车领域,有参与国家的几个五年计划。最近国务院办公厅印发的发展规划赋予“三纵三横”新的内涵,三纵包括纯电动汽车、插电式的混合动力汽车、燃料电池汽车。三横就是动力电池与管理系统、驱动电机与电力电子以及新增加的网联化与智能化技术。
传统电池结构相对简单,而燃料电池链条较长。就燃料而言,气态燃料有氢气、氨气、天然气,液态燃料有甲醇、乙醇、燃油等,也有固态燃料,比如轻质金属镁、铝、锌等。
燃料电池产品开发包括关键材料、核心部件、系统集成等。智能管理方面,包括电池电控、能源管理、智能互联等。最后才能真正应用到电动车辆、船舶、机站等。
甲醇燃料的特点和经济性。我们讲氢能经济,大家考虑的都是如何利用氢气。氢气常温下是气态,它有很多优势但也有痛点。甲醇常温下是液态,除了可以解决氢气的储存、运输、加注等痛点之外,其实还有很多优势。作为储氢材料,碳氢化合物中最好的是甲烷,但是甲烷常温下是气态的,碳氢键断裂比较困难。作为液态燃料甲醇的储氢量是12.5%。国外储氢材料的储氢量约为1.4%,而国内储氢材料的储氢量约为1.2%-1.3%。甲醇、液化天然气、液氨、液氢等都是液态燃料,就能量而言,甲醇单位体积的能量密度优势明显,甚至高于液氢。
甲醇排放问题。甲醇反应会生成二氧化碳。随着技术进步,二氧化碳捕捉后,通过加氢反应可再生甲醇。最近几年国内也在倡导液态阳光,用绿氢产生碳中性的甲醇燃料。与汽油、柴油相比,甲醇的二氧化碳排放可以降低40%,硫氧化物、氮氧化物、颗粒物排放几乎为零。
甲醇的安全性明显优于几种常规燃料。
甲醇的毒性问题。在水中,甲醇的半致死浓度比其它燃料好得多,其毒性远远低于汽油、柴油等等。
我们为什么要做甲醇燃料电池,尤其是高温甲醇燃料电池呢?氢能经济现已得到了全球的青睐,其实如果把氢气换成甲醇,区别就是产物有二氧化碳,但随着二氧化碳捕捉利用等技术的发展,这也不是什么大问题。
诺贝尔奖得主南加州大学的George Andrew Olah率先提出甲醇经济,实际上,甲醇经济也是氢能经济的一部分。
低温氢燃料电池优势明显,能量转化效率高、环境友好,其痛点是氢气的制备、储运、加注比较复杂,对燃料气中一氧化碳含量比较敏感,通常小于10ppm。
高温甲醇燃料电池使用液态燃料,存储、携带、加注比较方便。提高温度后,一氧化碳问题几乎可以忽略,电极反应速率倍增。但耐高温聚合物电解质膜材料开发进展缓慢,国际上投入了大量人力财力,近几年有所突破。
甲醇燃料电池工作原理与常规的一次/二次电池相同,能量转化效率高;工作方式与汽油/柴油发电机相似,只要不断提供燃料则可持续稳定发电。甲醇燃料电池主要分为以下三种:一是直接甲醇燃料电池,我们研发了近三十年,其特点是燃料直接注入电堆,电池结构简单、使用携带方便、电池能量密度较高,但能量转化效率较低;二是甲醇通过催化重整,分离净化后进入低温PEMFC。由于重整气中一氧化碳含量高达几万ppm,通常需要多级分离净化,系统复杂,成本较高。三是高温甲醇燃料电池,由于耐高温电解质膜的诞生,电池抗一氧化碳能力大幅提升,甲醇燃料重整气直接通入高温电堆,省略了分离净化步骤,电极反应速率明显提高,近年来已成为国际研发热点之一。高温甲醇燃料电池技术体系与低温PEMFC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。
我们开展甲醇燃料电池研究开发近三十年,从电催化剂、电解质膜、膜电极、单双极板到系统集成、智能控制等,现已完成了电解质膜、多孔电极、膜电极、电堆生产线建设。授权专利230余件,获省部级以上奖9项,其中国家级奖项3项。
市场应用主要有电动车动力电源,船舶动力/辅助电源,小型分散电站等,我们的策略是开发1、5、10、30kW模块,基本可覆盖1-120kW的实际应用。
我们组装了第一台高温甲醇燃料电池驱动的乘用车,运行结果表明,硫氧化物、氮氧化物近零排放,百公里燃料消耗费小于20元人民币,3辆车在大连试运行,受到了专家同行的一致好评。此外,高温甲醇燃料电池在景区车、房车、工程指挥车、应急电源车等方面应用前景广阔。
在船舶动力/辅助电源方面。联合国海洋公约的颁布实施,对海洋环境要求越来越高。国际航运燃油多半采用重油,污染严重。
我们研制的高温甲醇燃料电池游船,在丹灶仙湖下水,动力电源为25kW,辅助电源5kW以满足照明、空调、热水等需求。与传统燃油相比,优势明显。欢迎在座各位去仙湖亲自体验。
在小型分散电站方面,热-电联供的能量转换效率较高,应用前景广阔。
Escanee el código QR con su teléfono móvil
焦点新闻
国家发改委:支持可持续航空燃料、绿色甲醇、绿氨等绿色清洁液体燃料的申报!
绿色甲醇市场巨大,船用燃料将贡献万亿级市场
绿色甲醇正式入列“绿色液体燃料”
相关新闻
- 政策驱动:新能源船舶航运新机遇 2024-10-11
- 国家发改委:支持可持续航空燃料、绿色甲醇、绿氨等绿色清洁液体燃料的申报! 2024-09-28
- 绿色甲醇市场巨大,船用燃料将贡献万亿级市场 2024-09-12
- 绿色甲醇正式入列“绿色液体燃料” 2024-09-11
- 行业对话丨再燃绿色航运新希望 甲醇燃料应用新技术引领未来 2024-07-09
- 国内首证!中科嘉鸿高温质子交换膜燃料电池模块获得中国船级社认证 2024-06-04
- 前沿技术丨大连化物所开发高温聚合物电解质膜燃料电池抗磷酸流失高耐久性膜电极 2024-05-29
- 甲醇——船舶“未来燃料”的重要选项 2024-05-29
- 中国商报网丨中科嘉鸿公司董事长孙公权奏响新能源华丽乐章 2024-05-29
- 填补空白!上海海事局发布水上甲醇燃料加注新规 2024-03-14
- 政府工作报告提及!加快前沿新兴氢能等产业发展! 2024-03-14
- 广东省发展和改革委员会 广东省科学技术厅 广东省工业和信息化厅关于印发《广东省培育发展未来绿色低碳产业集群行动计划》的通知 2024-03-14
- 绿色甲醇成船舶减碳“新宠” 2023-11-30
- 高新科技盛会丨中科嘉鸿参展第25届深圳高交会 展现科技创新力 2023-11-27
- 马士基中国脱碳业务总监卡卡:我们非常看好中国绿色甲醇市场 2023-11-16
- 迎接零碳未来!中科嘉鸿CHFE2023展览会圆满收官 2023-11-16
- 杭州亚运会开幕式主火炬将用绿色零碳甲醇点燃 全球首创 2023-10-23
- 习近平:注重传统能源与风电、光伏、氢能等新能源的多能互补、深度融合 2023-10-23
- 2023世界航海装备大会召开 首艘甲醇小型电动渔船首次亮相 2023-10-23
- 前沿技术丨中科院大连化物所研发出新型宽温区高温聚合物电解膜 2023-09-15
- 智慧能源 绿色共赢——2023年太原能源低碳发展论坛甲醇经济论坛 2023-09-15
- 世界上第一艘甲醇混合燃料电池拖船将在哥德堡港部署 2023-08-30
- 首艘“绿色甲醇”动力货船开航 2023-08-30
- 船舶开启绿色发展,内河船舶将存氢能机遇 2023-08-03
- 全球绿色甲醇产业发展提速 2023-07-18
- 绿色化引领船舶制造新景气周期 2023-07-18
- 【甲醇文化】让绿色甲醇在助力“双碳”上发挥更大作用 2023-07-11
- 共话绿色发展新路径 中科嘉鸿参加北京甲醇能源峰会 2023-06-19
- 中科嘉鸿亮相2023世界氢能技术大会 助力氢能产业高质量发展 2023-05-30
- 最新甲醇产量20强公布!我国甲醇产能突破1亿吨 2023-05-23
- 交通运输部:支持开展氢燃料等清洁能源动力船舶示范应用 2023-05-23
- 交通运输部:支持开展清洁能源和新能源动力船舶示范应用 2023-05-04
- 液态阳光研究院及产业化示范基地项目签约仪式成功举行 2023-05-04
- 甲醇动力船崛起释放哪些信号? 2023-05-04
- 中国船级社为船舶甲醇燃料安全加注作业提供技术支撑 2023-03-17
- 全球最大绿色低碳甲醇工厂投产 中国能源多样化再添新力量 2023-03-17
- 电池企业争夺百亿电动船舶蓝海 2023-03-17
- 湖北省支持绿色智能船舶产业发展试点示范若干措施 2023-03-17
- 工信部等六部门:能源电子产业发展 加快甲醇燃料电池研发和推广应用 2023-02-13
- 广东省碳达峰实施方案 2023-02-09
- 高温质子交换膜燃料电池列入中国汽车十大前沿技术 2023-01-14
- 国内航运碳达峰碳中和,为什么甲醇燃料可行? 2023-01-05
- 习近平:愿同海合会国家加强氢能、储能等清洁低碳能源技术合作 2023-01-05
- 第十一届中国创新创业大赛丨百强高手比拼!中科嘉鸿夺得佳绩! 2022-12-21
- 第二十四届高交会收官,中科嘉鸿荣获“优秀产品奖” 2022-12-09
- 液态太阳燃料技术入选“2022年IUPAC化学领域十大新兴技术 ” 2022-12-06
- CHFE2022丨中科嘉鸿甲醇燃料电池全链条技术及产品备受瞩目 2022-11-22
- 央视聚焦丨高温甲醇燃料电池动力船“嘉鸿01”登上《直播大湾区》 2022-07-11
- 2022年甲醇经济论坛演讲摘录丨共话甲醇经济未来 共谋绿色低碳发展 2022-09-23
- 孙公权:甲醇燃料电池研究开发进展 2021-08-13
- 南海鲲鹏人才计划 | 中科嘉鸿获评首个“天佑之星”团队! 2021-08-20
- 南海区委书记顾耀辉率队莅临中科嘉鸿调研 项目建设稳步推进 2022-07-11
- 国家能源局长章建华:积极探索绿氢、甲醇、氨能等替代化石能源的新方式、新途径 2022-11-03
- 习近平:积极稳妥推进碳达峰碳中和 加强煤炭清洁高效利用 2022-10-31
- 工业和信息化部等五部委:加快发展电池动力船舶;推动甲醇、氢等动力技术应用 2022-09-29
- 全球首个获得型式认证的甲醇动力燃料电池系统 - RINA授予德国科德宝e-Power系统 2022-09-29
- 观点|甲醇为航运减排选择提供了更多确定性 2022-08-11
- 项目陆续落地见效,南海提出加快打造新能源产业上市板块 2022-07-04
- 交通部等四部门:有序开展可再生合成燃料车辆、船舶的试点,探索甲醇、氢、氨等新型动力船舶的应用 2022-06-29
- 甲醇,绿色低碳“活水”来 2022-06-09
- 【动态】大连化物所揭示燃料电池铂基氧还原反应电催化剂的协同稳定机制 2022-03-25
- 孙公权:高温甲醇燃料电池技术 2021-12-24
- 重磅丨首艘高温甲醇燃料电池动力船“嘉鸿01”成功首航 2021-11-10
- 中科嘉鸿被授予华南氢能产业技术创新战略联盟“副理事长单位”称号 2021-09-26
- 中科嘉鸿受邀参加甲醇燃料电池技术体系交流会 2021-09-08
- 强强联合丨中科嘉鸿与中原内配达成战略合作 2021-08-27
- 绿色甲醇助力实现“双碳”目标之际 再问:“甲醇剧毒论”何时休? 2021-10-19
- 国家发改委、国家能源局发布:氢能被明确纳入“新型储能” 2021-10-19
- 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! 2021-10-19
- 魏安力:中国具有自主可控的甲醇燃料电池技术 2021-10-19