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科学家对盲目发展电动车发出预警?甲醇或是最佳解决方案

日期:2021-12-30    来源:中氢新能

国际氢能网

2021
12/30
09:53
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关键词: 甲醇制氢 清洁能源 储氢运氢成本

近日南方科技大学创新创业学院院长刘科对盲目发展电动车发出预警,同时提出甲醇制氢解决方案。

公开报道显示,刘科教授在会上明确宣称:“电动车的盲目扩张是在增加碳排放,而非减少碳排放”。刘科提到,电动车这个概念并不新鲜,早在 1912 年,纽约、伦敦、巴黎和洛杉矶的大街上,电动车数量远多于燃油车。然而,20 世纪 30 年代之后,电动车几乎销声匿迹。直到今天,燃油车仍占据绝对统治地位,前 100年电动车就未能战胜燃油车。

刘科院士在峰会上给出了燃油车打败电动车的三个理由:

1.液体的体积能量密度大。每种能源蕴含的能量密度大小,决定了汽车能行驶的距离远近。100年前就发明的铅酸电池能量密度是90千瓦时/立方米。经过上百年的研究,如今最好的锂电池的能量密度也不过是260千瓦时/立方米。而汽油的能量密度是8600千瓦时/立方米,柴油则是9600千瓦时/立方米。

2.液体是最佳的能源载体。液体燃料既能在陆地上实现管路运输,也能实现跨海运输,且运输成本低廉。比如,汽油从休斯敦炼油厂用船拉到深圳盐田港再到加油站,每升运费不超过7分钱。这也是为什么尽管世界上的产油国寥寥无几,而世界上的任何一个角落都能很方便地加油开车。

3.相比于氢气、电等能源,液体可以长期储存。

电动车真的能助力实现碳中和吗?

表面上是电开车,实际上是煤开车

尽管燃油车具有先天优势,但由于中国73%的石油依靠进口,加之雾霾问题的存在,中国发展电动车带有必然性。

此次峰会的主办方前瞻产业研究院提供的数据表明:2020年新能源汽车共销售136.7万辆,其中纯电动汽车销量为111.6万辆,占据整个市场份额81.64%。

但刘科院士也表示:依靠电动车并不能完全解决碳中和问题,因为电动车能降低碳排放的前提是能源结构以清洁能源为主。

作为富煤少油的国家,中国全年发电量有63.7%的电力来源于火电,而火力发电量中接近90%使用的是煤炭。可以说,我国的火力发电本质上就是煤炭发电。

因此,在这种情况下,刘科院士表示:表面上是电开车,实际上是煤开车,电动车的盲目扩张是在增加碳排放,而非减少碳排放。

氢能的未来充满惊喜吗?

电动汽车的普及搅动着能源改造深池的同时,“零排放”的氢能车也开始进入公众视野。在这波热潮的推动下,氢能车的成长情况如何?在规模化的落地中会面临哪些难解题?氢能车会取代电动汽车吗?这些正是峰会现场的嘉宾和观众所关注的重点问题。

针对上述问题,刘科院士表示,虽然氢燃料电池车具有诸多优点,例如能降低对石油的依赖、发电效率高、排放为水蒸气、如果能量产可以有效降低成本。但是氢能作为能源载体,它存在三大痛点亟待解决。

1.储氢运氢成本高

按每立方米来算,氢的体积能量密度是最小的。为了增加体积能量密度,必须增加压力。而高压下,氢作为元素周期表中最小的分子,十分容易泄露。因此,储罐及管路,均需要用特殊材料防止氢气的侵蚀渗透。

2.安全隐患大

氢气被称为“炼油厂的魔鬼”,是封闭空间爆炸极限最宽的气体,可以从4%到74%。在这个范围里,遇到火星就会爆炸。如今,大量的车都停放在地下车库这样的密闭空间中,一旦有一辆车泄露遇火星爆炸,引起其他车爆炸,则整个后果不堪设想。因此,出于安全考虑,已建成的地下停车场必须进行改造。

3.加氢站占地面积大,基础设施投资高昂

加氢站周围一定距离不能有居民,建设约5亩地面积的加氢站,动辄需要数万亿美元的投资。

要解决上述痛点,刘科院士在峰会现场提供了一个全新思路,即车载甲醇制氢并与燃料电池系统集成,也就是“燃料电池氢供应链解决方案”。

绿色甲醇是最佳液体储氢、运氢载体

甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体,1L甲醇的产氢量是1L液氢的2倍(143g vs. 72g)。由于低成本甲醇可作为最好的氢能载体,在线制氢可用于分布式供电。

分布式能源广泛用于基站供电、充电桩建设、数据中心等场合,与光伏、风能等不稳定可再生能源可形成互补。一方面可以让现有的煤制甲醇实现近零碳排放,另一方面可通过太阳能、风能、核能电解水制备绿色环保的氢气和氧气。以此形成良性循环的产业链条,让煤制甲醇厂摆脱二氧化碳(CO2)排放问题,逐步实现甲醇取代汽油、柴油。

甲醇制氢不仅成本更低,而且由于甲醇常温常压下是液体,甲醇站可以用已有的液体加油站改装,而无需大费周章,多花上万亿建设加氢站和充电桩。

刘科院士最后在峰会上补充道:绿色甲醇液体燃料的广泛使用,不仅能够解决石油不够的问题,充分利用其能量密度高、储运安全便捷的优点,而且还是打破石油美元及实现碳中和的重要战略。

发展到今天,“碳中和”战略的重要性已经成为不言而喻的社会共识。政府、企业和个人如何融入到“碳中和”的大蓝图中也已成为不可回避的问题。

2021前瞻碳中和低碳科技产业发展峰会的召开,为双碳愿景下低碳产业关键技术的成长模式与发展趋势、新时代低碳产业相关发展新机遇提供了突破口,既为企业的绿色转型提供了思路,也为地方政府进行生态文明建设和实现高质量发展提供了样板。

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