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爱驰向“丰田们”发起挑战

时间:2020-02-05

从最高的能源安全角度来看,甲醇也是一种很好的替代燃料。中国汽车工业协会副秘书长姚杰表示:“2018年,中国对外国石油和天然气的依赖将分别超过70%和40%。推广甲醇燃料和甲醇汽车的应用,对改善能源结构、保障能源安全具有重要意义。”

因此,无论是从清洁排放的角度,还是从能源安全和运输复杂性的角度来看,甲醇都更适合作为替代燃料,成为一种新型的汽车燃料。事实上,由于甲醇的这一特性,人们早在20世纪20年代就开始将甲醇汽油作为车用燃料,所以甲醇燃料也可以说是陌生的熟人。

虽然甲醇燃料汽车已有近100年的历史,但甲醇重整制氢是过去10年发展起来的一项技术。爱知汽车这次宣布的甲醇重整制氢系统可以说是中国第一个大规模生产的产品。用爱知联合创始人和总裁付强的话说,爱知汽车是中国乃至世界甲醇重整和制氢技术的先驱。

甲醇重整制氢技术通常是在常温常压下向油箱中注入甲醇。甲醇燃料在重整器中产生氢气。氢气然后进入电堆,与氧气结合生成水。产生的电能可用于驱动电机或储存在动力电池中。

不难看出,除了重整器,反应器中的化学反应就是我们所知的氢燃料电池汽车的能量转换过程。有些人会说重整器中的反应部分是否多余:如果可以直接氢化,为什么要加入甲醇然后转化?这难道不是不必要的吗?

这个问题是合理的,但它忽略了一个核心问题。氢燃料电池汽车难以推广的原因在于制氢、运输和加氢的难度。以加氢过程为例。建立一个加氢站不仅要花费数千万美元,还要在车内携带几个高压氢罐。成本和技术问题使得难以建立推广氢燃料电池汽车的商业模式。

因此,爱知甲醇氢燃料电池技术的改造部分不仅是不必要的,也是这项技术的核心部分。它消除了氢燃料电池中氢生产、储存和填充的长期问题。从“车外”到“车内”的整合体现了技术进步。

有趣的是,爱知为股东的丹麦蓝色公司(Danish Blue Company)只知道为爱知甲醇重整制氢系统提供重整器和反应器等核心组件,却不知道其创始人是世界领先的氢燃料电池核心组件制造商巴拉德。换句话说,创始人已经放弃了氢燃料电池的前沿,转向甲醇重整制氢的前沿。

可执行业务逻辑

与内燃机中的直接燃烧相比,甲醇重整具有高效率的优点。据爱知副总裁吴伟分析,甲醇重整制氢主要包括两种能量转换,重整和反应器。前者的效率超过90%,甚至100%,而后者只有60%,因此整体系统效率超过50%。爱知甲醇重整制氢系统目前的效率仅为45%,仍远高于市场上现有的内燃机。因为这是第一代系统,所以一定会有一些改进的空间。

另一个是寿命。爱知汽车表示,该系统的寿命为5000小时,可满足“几十万公里”的里程。爱知的目标是达到10,000小时,甚至20,000小时,然后寿命会更长。应该指出,这里的使用寿命实际上是某个部件的使用寿命,例如重整器。如果达到时间限制并且车主不想换车,他可以选择更换部件。

在车辆性能方面,根据爱知的模拟数据,该系统配备了18度锂电池(与电动U5相同的模块),电动堆产生的功率为2

记者发现,目前甲醇内燃机车的油耗约为每100公里15升,而爱知透露,其甲醇重整氢燃料车的油耗目前为每100公里8升,几乎少了一半。随着未来系统的进一步优化,我相信燃油消耗可以进一步降低。

用这些油耗数据,让我们计算一个更有价值的数据。2018年国内甲醇产量为5575.66万吨,同比增长25.52%,加上进口约700万吨,意味着2018年国内甲醇净增长约6200万吨。假设私家车平均每年行驶20,000公里,计算如下:

20,000/100 * 8=1,600升,私家车每年消耗1,600升甲醇;

6200 * 1000 * /1600=3875万辆汽车,去年甲醇净增长可满足3875万辆甲醇重整汽车的需求。

当然,去年甲醇净增加量不能全部用作汽车燃料,但即使是10%(387.5万辆汽车)也足以满足甲醇重整汽车的初步开发。以爱知甲醇重整系统生产基地山西高平为例,其甲醇年产量为30万吨,经转化后,还能满足18.75万辆甲醇重整燃料汽车的需求。

因此,无论如何计算,目前的甲醇产量足以支持甲醇重整燃料汽车产业的启动和发展。此外,如果确定了这一技术路线,甲醇产量必然会大大增加。

“中东是一个重油生产地,也将生产一些甲醇。然而,因为他们不能出售它,必须花钱处理它,毛利是负数。他们非常乐意出售甲醇。我们计算出,如果这些甲醇被带到中国,每吨的成本将只有400到700美元,因此甲醇在未来不会短缺,但会非常大。”付强对甲醇燃料的供应充满信心。“我认为未来甲醇的价格不成问题,用户也不必担心甲醇短缺。”

此外,付强还透露爱知汽车正在与中石油讨论甲醇燃料供应方面的合作,这意味着中石油的加油站将进行甲醇燃料改造,以方便用户在未来出售爱知汽车时使用。与加氢站数千万的建设成本相比,从加油站改为“酒精站”只需10万元左右,大大降低了甲醇燃料的供应成本,为甲醇重整制氢车进入市场奠定了坚实的配套基础。

从加油站换到酒精站很方便,甲醇燃料充足,甲醇重整制氢的燃料电池技术再次成熟.目前,甲醇重整制氢燃料电池汽车的能量链没有明显的短板,至少与氢燃料电池相比,前者目前更为普及。

我怎样才能突破迷宫?

电动汽车续航时间太短,充电太慢,氢燃料电池汽车很难储存、运输和加注氢,而甲醇氢燃料电池汽车似乎完美地解决了这两条技术路线的缺点。没有明显短板的甲醇氢燃料汽车似乎具有良好的前景。

虽然甲醇制氢燃料车看起来很漂亮,但问题是,甲醇重整制氢技术够成熟吗?你准备好迎接残酷市场的挑战了吗?

从国内外甲醇氢燃料电池的发展历史来看,技术路线无疑已经开辟。一些外国公司已经积累了一些技术。国内企业仍处于工程建设阶段,无法掌握和持有相关产品。除了解决大规模生产和降低成本的问题,还应特别注意提高产品的可靠性和一致性。

从爱知的甲醇制氢系统来看,它仍处于第一代。虽然已经通过仿真和台架试验进行了验证,但整车还没有着陆,也没有量化,因此其可靠性未知。这是毫无疑问的。另一个严重的伤害是动力堆产生的动力只能达到25千瓦,这意味着在这种情况下很难再加速

另一个大背景是令人沮丧的甲醇政策。前机械工业部部长何光远认为,甲醇推广应用不理想的原因不仅仅是宣传和指导不够,还有过时的规章制度的限制和政府相关部门反应迟缓。他说,整个协调机制仍有许多制约因素。

在中国,如果没有政策,什么也没有。何光远补充道:“无论是政策还是资金,如果我们能像‘电动车’一样,支持10%甚至1%的甲醇汽车试点,我估计情况会比现在好得多。”

显然,缺乏政策支持是甲醇工业以前难以发展的最大障碍。至于它是否会继续,目前有一个转折点。

几天前,《关于修改〈乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法〉的决定(征求意见稿)》征求意见阶段正式结束。“新双点修正案”的主要修正案之一是“修改传统能源乘用车的定义,将能够燃烧醇醚燃料的乘用车纳入评估”

这表明甲醇汽车等醇醚燃料乘用车将正式纳入“双点”评估范畴,这也意味着“新双点修正案”的出台将为甲醇重整制氢汽车的市场化带来新的发展机遇。

爱知挑战“丰田人”。有些人会说,这难道不是一针强心剂吗?表面上,这是真的,但辩证地说,爱知并不是没有PK芯片。这可以追溯到杨裕生院士在开始时所说的氢燃料电池汽车的“点火”。他只是一个例子吗?

迄今为止,氢燃料电池汽车在世界上的总销量约为2万辆。与约500万辆新能源汽车的总销量相比,氢燃料电池汽车的推广微不足道。仅从经济学的角度来看,一个年销量不到1万辆的工业产品如何被视为未来?

这个“未来”是非常未来的。我认为杨院士的“解雇”不是一个例子。

显然,氢燃料电池的技术路线需要重新审视。爱知正在开发的甲醇重整氢燃料电池汽车,是氢燃料电池汽车的更好替代品吗?或者它能激活甲醇和氢气的能量链?这些无疑需要更多的时间来回答。

文/冯京刚

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