甲醇制氢应用于氢燃料电池车的可行性及其发展前景

2019年第2

期2019年2月

0引言

近年来，全球范围内能源形势发生了剧烈变化，能源发展趋向“高效化、清洁化、低碳化和智能化”，加速推进能源革命，减少环境污染是新时期人类面临的重要任务之一。

H 2是一种清洁、高效、可持续的二次能源，被视为人类的“终极能源”，有着广阔的应用前景。早在20世纪70年代，“氢经济”的概念就被提出，其核心就是以氢作为燃料[1]。近年来，随着氢燃料电池技术的发展与进步，使得以H 2作为能源的应用飞速发展。以H 2作为燃料，通过氢燃料电池发电，可作为移动电源使用，也可用于驱动汽车、轮船、飞机等，其能量利用效率高，且无污染排放，受到各国政府和知名汽车制造商的高度重视。中国国务院国资委主任肖亚庆表示，发展氢能和燃料电池产业，事关中国能源发展战略，事关中国生态文明建设，事关中国战略性新兴产

业布局。

当前，氢能主要应用在新能源汽车领域，即氢燃料电池车，国内外推出了多种示范车型，包括轿车、公交车、客车、箱式货车等。氢燃料电池车的推广与应用是一个庞大的产业链，涉及H 2的制备、储存与运输，加氢站的建设，以及氢燃料电池系统与整车的生产与集成等产业。每一个产业的发展与进步都将直接影响氢燃料电池汽车产业的发展，因此，需要各产业技术的快速发展以及相互密切配合，才能促进氢燃料电池车快速、稳步地走向大规模应用。

据公开资料显示，截至2017年底，全球有328座运营的加氢站，中国仅有19座，预计2018年底将会有至少23座加氢站建成。尽管如此，相比氢燃料电池车的发展速度，加氢站的数量仍然太少，严重制约氢燃料电池车的推广与应用。清华大学教授、中国首个国家973氢能项目首席科学家毛宗强接受《21世纪经济报道》记者专访时曾说到，加氢站是制约中国氢燃料电池汽车发展的最主要因素。因此，加快加氢站的布局与建设，是推进氢燃料电池车发展的支撑和保障。

加氢站H 2的来源与成本对其建设与运营方式有重要的影响。H 2的来源决定加氢站是站外供氢还是站内

收稿日期：2018-12-18

基金项目：国家自然科学基金项目（21503254，21673270，21763018）第一作者简介：庆绍军，1984年生，男，安徽和县人，2009年毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所有机化学专业，硕士，副研究员。通讯作者：高志贤，1964年生，男，博士，研究员，博士生导师。

甲醇制氢应用于氢燃料电池车的可行性及其发展前景

庆绍军1，4，侯晓宁1，4

，李林东1，张

磊3，陈凯华1，高志贤1，樊卫斌2

（1.中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原030001；2.中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原

030001；3.辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺113001；4.中国科学院大学，北京100049）摘要：通过介绍甲醇制氢技术及其研究进展，对其应用于氢燃料电池车的经济性、节能与减排效果进行概算，阐述

了以甲醇制氢作为加氢站氢源应用于氢燃料电池车的可行性。概算结果显示，与燃油车相比，采用甲醇制氢作为氢源应用于氢燃料电池车具有较好的经济性，且节能减排效果明显。通过相关阐述，以期为加氢站的建设和氢能产业的发展提供决策思考。

关键词：甲醇制氢；甲醇储氢；氢能；氢燃料电池车；经济性；节能减排中图分类号：O643.32+2文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2019)02-0062-04

Application Feasibility and Development Prospect of Methanol to Hydrogen Technology for

Hydrogen Fuel Cell Vehicle

QING Shaojun 1,4,HOU Xiaoning 1,4,LI Lindong 1,ZHANG Lei 3,CHEN Kaihua 1,GAO Zhixian 1,FAN Weibin 2

(1.Institute of Coal Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Taiyuan 030001,Shanxi,China;2.State Key Laboratory of Coal

Conversion,Institute of Coal Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Taiyuan 030001,Shanxi,China;3.College of

Chemistry,Chemical Engineering,and Environmental Engineering,Liaoning Shihua University,Fushun 113001,Liaoning,China ；

4.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)

Abstract:This paper briefly introduced the technology of methanol to hydrogen and its research progress and estimated the economy,the reduction of energy consumption and emission of using the technology for hydrogen fuel cell vehicle.In view of these,the feasibility of applying the technology for fuel cell vehicle was discussed.The results show that using the technology of methanol to hydrogen as the hydrogen source,the fuel cell vehicle has better economy,showing significant reduction in both energy consumption and emission than that of gasoline fueled vehicles.The viewpoints of this paper may provide some useful references for the construction of hydrogen station and development of hydrogen industry.

Key words:methanol to hydrogen;methanol hydrogen storage;hydrogen energy;hydrogen fuel cell vehicle;economy;energy and emission

reduction

（总第161期）新能源建设

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