上海博氢新能源沈建跃:符合中国国情的甲醇重整制氢燃料电池发电系统
2019年9月22日,由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会和山东省工业和信息化厅共同主办“2019氢能产业发展创新峰会·济南”在山东大厦召开。峰会聚集国际专家及业内精英智慧,为产业界搭建国际化的交流平台,共同交流探讨产业在政策、技术、模式等方面的成功经验及创新探索。
上海博氢新能源科技董事长沈建跃出席大会并发表了题为《符合中国国情的甲醇重整制氢燃料电池发电系统》的主旨演讲。以下为发言内容:
沈建跃:各位领导,同事们,朋友们,大家好,很高兴今天我有这个机会。因为今天我讲的这个题目跟大家有所不同,都是为了氢能,我想我们做了二十多年的经验介绍一下。
我今天的这个题目就是关于怎么符合中国国情的这套思路。这两张照片,第一张照片大部分都见过,但第二张照片,十三年前胡主席到到温哥华去访问,十三年以后李克强到日本又把这个氢能源说起来了。
发展氢能源是国家领导人很早就重视的。第一点我是想告诉大家,这个路是很缓慢的一条路。在世界上十三年以前已经缺了二十年了,这个路为什么缓慢,是因为涉及到很多问题。
能源,安全,环保这些大家都在谈的事情,怎么做这个事情,能源依赖度很高,已经到了72%。环保,我今年到济南第一次来,一下火车发现雾霾很大。
人类能源的发展轨迹,对效率的追求。如何走,现在日本,我在二十年前在温哥华做的时候,我们每个月都接待日本的朋友,那时候丰田都到我们公司参观,他们坚持了二十多年,今天他们走到了世界最前列,这个来讲的话,日本确确实实是很不一样,很执着的在做这个事情,他们选择了氢,也是有它的道理,这个氢跟天然气都是进口的,都无所谓,但中国怎么走,因为中国现在也很火,已经有几十个新兴产业在建,但是面临的问题是什么呢,如果都是走国外氢这个路线,面临的问题是什么呢,氢的成本,氢的运输,氢的安全,如果说这是一个槽罐车运氢的话,密度是其四分之一。中国在甲醇已经做了十八年的国家推广,产业链完善,而且中国有个特别大的特点是什么呢,这个数据是去年的数据,中国生产了世界上60%的甲醇。从十八年前,我们朱镕基那一代就为了能源的安全在推广甲醇的应用,通过这么多年的努力已经不断地完善,而且甲醇的产量和产能还在不断地提高。另外一个想告诉大家的是,全球实际上减排最大的是海运,我们讲海运,以甲醇为主,作为将来船运燃料之一的甲醇将会是全球慢慢起步的一个燃料,现在甲醇大概是在两三亿吨,他们的预测是两到三年以后在四五亿吨,这是全球甲醇协会的统计数据。
经过十八年的试点推广,然后今年出的61号文件,把甲醇燃料作为中国政策在全国推广的一个燃料,在推广当中,他把甲醇燃料电池也作为一个最新的技术放到了甲醇应用之一,在上个月,工信部出了一个文件,甲醇燃料已经作为一个积分归进去了,已经完全做到了新的发展当中的方向。甲醇作为燃料的安全性,美国能源部是有公布数据的。我们在推广一个能源或新技术的时候,我们要考虑各种各样的因素,实际上为什么内燃机很安全很好,有两个知名度,就是排放跟能效不够,现在我们要推的锂电,配合当中也有一些问题,但如果说我们用氢来推的话,有很多知名度点,很多都是满优的。
现在甲醇作为能源的燃料在国内有些人不了解,直接燃烧在全国已经很方便。在甲醇作为燃料方面,石家庄,山西,陕西去年的气没改成,船改成了,现在大家都有补贴,所以说这个在推广,内燃机在贵州都在做甲醇内燃机汽车。今年3个月以前在贵阳开了个会,他们那边已经有将近1万台的内燃机器,在一年之内要15个,相比的也类似,因为很方便,你用现有的改也好,在建也好,社会成本很低,这是它一个特点。
说到这个也讲讲我们的公司,我们公司是1998年在温哥华成立的,当时跟巴拉德挨着很近,我们做了世界第一台氢燃料电池自动车,07年做的全球第一台无人机是我们做的。当然我们在所有的这个过程当中,实际上是一个发电成本问题,从100块钱一度电,一直走到今天,如果我们要用甲醇要发的话就是一块钱一度电,像今天如果说是1700一吨甲醇的话,我们的发电成本就在8毛钱左右,不讲一次性投入。我们技术采用的什么技术呢?经过甲醇跟水的重整,在这个里面,有两个步骤是新的反应,两个部分是放热反应,有机结合以后,效率很高,而且从高温出来是140摄氏度的余热,可以把水烧开,很方便。如果说走低温路线的话需要取一氧化碳,现有的技术来讲,全球来讲,PSA有它的一些局限性,作为一个大的装置可以用,钯膜管成本很高。
这张图是用我们的技术跟现有的低压做一个比较,如果用氢罐的话,作为高压电池,一个是氢能循环泵,让整个系统的能效会下去,而且整个系统就做的很复杂,特别是管理性,这个都很科普的,如果说我们把成本器做好的话,系统会相对来说简单,因为前面的空气系统,在国内现在实际上还是个难题,为什么呢?我也知道,做了很多的,像当时我们做第一辆车做的很早,现在日本丰田做的这个很好,效率也高,这里面有很多的技术问题,国内聊过好多的企业在这方面真正解决的话,能效要做到很理想的话还没有。这是我们现有剂量成熟的产品,一个是300W,一个5KW,放在涡轮车上和东风合作,然后已经产业化了。
这是我们整个这么多年来对甲醇重整燃料电池的布局,经过这么多年的努力,我们对关键的都有些布局。甲醇重整燃料电池的能耗,还没讲到它余热的利用,140度的余热利用,是很有效的。排放的健全,大家都在二氧化碳的排放,如果说我们算排放的话,纯电今天也一样,大家讲到的电池的灰氢或者绿氢,氢跟甲醇都是一个二次能源,氢是怎么生产的,甲醇是怎么生产的,都需要追究到二氧化碳的。甲醇现在可再生甲醇,也是全球一个很火的课题,国内在这方面也是走在前面,因为我前天在大连化物所做了一个报告,以李院长为代表的他们在做一个全国带领的叫液态阳光,就是可再生甲醇,他们在做这个事情,几百万吨的装置在甘肃已经在做,它的优点就是液体,避免了氢的运输,实际也是一个太阳能储存的办法。
今天我是借用李院士的PPT,如果说我们将来的甲醇是通过可再生制作的话,那么将来甲醇就不是大家顾虑的一个事情。
这张数据是我们跑出来的数据,我们的车,这个车是我们跑出来的价格,因为这款车东风做了柴油版的,甲醇版的,按照我们现在的数据,按照今天的两千块钱一吨的,适用成本是绝对有用的。我们燃料电池的应用方法就是电电混合,因为我们理解的就是今天为止燃料电池做主动力的话,还是有一定的难度,还希望把电池一个作为动力型的,一个是能源型的,两个来候补,这是最好的解决方案。我讲了有140度的热能做一个联动。这就是实物比较,这是我们的物流车,刚才已经讲过了数据成本的比较,同样一款车,同样的位置,一个是高压氢的,一个是我们甲醇燃油电池的,这个车也在上海跑,我们那个车在苏州跑,都同样在跑,那边放了三个罐子是350公斤的,跑350公里。我们这个车跑500公里,如果车上再放几个甲醇罐,我这个车就跑过去了,不需要任何的加注就可以跑到1100公里。
产品应用市场,交通是一个大的市场,但实际上作为一个燃料或者一个能源来讲,还有好多市场,首先交通领域是我们一个关键领域,但其他发电领域也是我们要跑的一个领域。作为甲醇来讲这些领域都可以很容易的进去,如果要用高压氢进去的话,这些领域就很难进去,这个车刚才已经讲过了,我们已经跟好几家汽车厂在合作,在做这方面的,这是东风给我们做的,当时因为我们是全国第一个拿申请公告的企业。我们跟中心研究所,跟东风,将近花了一年半的时间,完成了整个标准上的制订,有了这个标准以后,再检测,我们是唯一一个拿到电池的企业,现在已经有两台车在跑,跑了几个月了,当时何光远部长也很支持我们的项目,90岁的年龄为我们来亲自剪彩下线。
这款车是一款移动发电,大家知道未来为了它的车补电,装着柴油机跟着跑,我们这个车可以加500度的电,可以随时充电,如果工程上需要电的话,这是款电动版的车,随时可以到任何地方给你发电,我们现在这台车在跟中国电网国电在合作,因为国电有很多应用电源的地方,这款车是普通驾照就可以开的,不需要特殊的驾照。
这是我们在海岛上的应用,海事上的应用。这款车是在军方面的应用,去年军博会的时候,在北京的大门口放这辆车,我们习主席也去看了,新闻里都播了,对国家的武器还是很重要的。这已经在部队里面适用了,这是一款小的受体是发电装置,已经在军队里面批量应用了,但是现在社会上这些民用,很多发烧友都想用这款车,放在后备厢,开出去到了没人的地方,或者荒郊野外可以用自己的充电手机,民用上面还有很多的,现在已经在跟军方的总后在合作,在做这件事情,这是它的应用。
刚才讲的300W,5KW,20KW就是跟乘用车的合作,我们已经跟一家车厂在合作,我们联合开发SUV的应用,这是我们新的项目,明年大概年终可以拿出来。这是引用最新的微反应器,我们采用微反的技术。
这是这个车怎么来合作,怎么应用到它的车型里面去。移动发电是大家很注重的一个,我们也在跟一个大的发电集团在合作,做这种工程,工程开了电拉不过来,先放一个大的发电装置,在那边吊装装置,然后大的叫港口机械运输,轮船上的辅助电源,这些方面的应用,也都在慢慢在用。
影响这样说,甲醇重整燃料电池的优点,将来是应该替代柴油发电的,因为它的发电成本,它的环保性能,它的效率都是有明显的优点,电动车应该是它的一个市场,但不是完全的市场,这是我们第一个基地在宁波持续在建,明年两月份就可以完工,这是我写的一本书,关于甲醇能源。我的时间到了,谢谢大家。
(标题为编者所加,文字未经发言嘉宾本人审阅)