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編者按：水氫機是以甲醇水原料進行催化重整即時制氫，然后氫氣通過燃料電池發(fā)電的機器。劉科認(rèn)為甲醇是目前市場上最好的制氫材料，而制造甲醇的天然氣原料比用煤炭制造甲醇更便宜，由天然氣轉(zhuǎn)化成甲醇每噸僅需750元，液體燃料也是未來交通運輸能源的首選。

澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長劉科博士，和幾位專家、院士走進了剛剛落戶東莞的國際歐亞科學(xué)院中國科學(xué)中心“大灣區(qū)水氫科學(xué)院”。剛剛揭牌的“大灣區(qū)水氫科學(xué)院”是“上海合既得動氫機器有限公司”“廣東合即得能源科技有限公司”等單位聯(lián)合成立的。

劉科俯下身去認(rèn)真看了上海合既得、廣東合即得公司研發(fā)生產(chǎn)的“水氫機”，這是一臺以甲醇水原料進行催化重整即時制氫，然后氫氣通過燃料電池發(fā)電的機器。在幾年前的稱呼還是“醇?xì)錂C”，命名“水氫機”還是在2016年上海合既得注冊了全類“水氫”商標(biāo)之后。

劉科十幾年前就在美國研究氫燃料電池。回國前，曾任GE全球研發(fā)中心首席科學(xué)家，在UTC等著名跨國公司任職；回國后，先后任北京低碳清潔能源研究所副所長兼首席技術(shù)官、神華研究院副院長，現(xiàn)在深圳南方科技大學(xué)任職。2013年領(lǐng)導(dǎo)了全球第一套車載汽油制氫裝置用于驅(qū)動燃料電池汽車研發(fā)和示范，曾連續(xù)3年任國際氫能與燃料電池峰會的主席，主持了第一個商業(yè)化的微礦分離裝置、第一臺100％燃燒甲醇的柴油機等多個項目。面對“水氫機”，劉科可謂“內(nèi)行看門道”，因為他親自參與和見證了美國等發(fā)達國家在氫能上花巨資走過的路，成功和失敗的經(jīng)驗教訓(xùn)兼有。
他看了電腦機箱大小為電動車充電的“水氫車電寶”；看了為通信基站提供電源的水氫發(fā)電機；看了直接為電動車充電的水氫充電站；特別是看了裝在汽車上以將甲醇水重整制氫與燃料電池發(fā)電高度集成并可直接為電動車提供動力的水氫動力模塊，詳細(xì)詢問了有關(guān)技術(shù)指標(biāo)……

劉科告訴記者，十幾年前，他在UTC帶領(lǐng)團隊開發(fā)了全球第一輛汽油在線轉(zhuǎn)化制氫驅(qū)動的燃料電池汽車。車上加的還是汽油，用汽油和空氣中的氧及燃料電池釋放出的水蒸氣反應(yīng)來制氫，用氫氣推動燃料電池。

他說，汽油在線轉(zhuǎn)化制氫難度要比甲醇在線重整制氫難多了，因為汽油中有硫。另外，汽油轉(zhuǎn)化溫度要850℃，甲醇為300℃，且甲醇比汽油要干凈得多。汽油在線制氫的技術(shù)，我們十幾年前就做成了，甲醇在線轉(zhuǎn)化制氫沒有理由做不成。但當(dāng)時怎么不用甲醇？因為“頁巖氣革命”沒有發(fā)生，天然氣太貴導(dǎo)致甲醇的成本太高。

在廣東合即得公司，劉科看到了他提倡已久的甲醇制氫發(fā)電技術(shù)路線的完整系列產(chǎn)品。他說，這將是氫能應(yīng)用“最靠譜”的方向。劉科緊緊地握住了“水氫機”發(fā)明者向華（上海合既得董事長）的手！這大概是甲醇制氫發(fā)電技術(shù)路線發(fā)展歷程中，值得記錄的一握！

記者向劉科問道，當(dāng)前主流的大規(guī)模制氫并對氫氣進行壓縮儲存和運輸，再通過加氫站進行加氫的技術(shù)路線前景如何？

劉科對此問題顯然思考已久，他說，首先加氫站的氫氣是經(jīng)過700公斤的壓縮氣體。氫氣是世界上體積能量密度最低的物質(zhì)，只有靠壓縮才能提高能量密度。700公斤的壓縮是什么概念？汽車輪胎的壓力才5～6公斤。目前車載儲氫罐用的碳纖維材料價格較高，且在氫氣壓縮過程中會有損耗，使用成本高是全球業(yè)界的共識。

另外，氫氣是最小的分子，是最容易泄漏的氣體，氫氣是世界上爆炸范圍最廣的氣體。低于4％是安全的，高于73％只著火不爆炸，4％～73％遇火星就爆炸。因此，在大量汽車停在地下停車庫這種封閉空間里的城市，罐裝氫氣不適合作為大眾廣泛使用的能源。在露天空間里，氫氣泄漏問題不大，一旦泄漏就沖上天，駕駛員和乘客有足夠的時間逃離；但在地庫這樣的封閉空間，罐裝氫車一旦泄漏，一打電火花車就爆了，如果地庫里有許多氫罐汽車，整個樓就會毀掉。

有人說罐是安全的，但從氫罐傳輸?shù)饺剂想姵刂虚g總有連接點，哪個連接處一旦泄漏，就會有滅頂之災(zāi)。最近韓國的儲氫罐爆炸、挪威的加氫站爆炸，都是這些原因。所以，劉科建議立法禁止罐氫汽車停在地下車庫。

再就是建設(shè)加氫站的困難。劉科在美國是能源部加氫站的項目負(fù)責(zé)人，美國加氫站在設(shè)計的時候，要求有安全距離，在一定的范圍內(nèi)不能有居民樓。如果在深圳建一個每天供300輛車的加氫站，按照今天的安全標(biāo)準(zhǔn)，加氫站約需要8畝地，深圳一畝地1億元，8億元建個加氫站，將來地價都還不完。如果在半個小時車程以外郊區(qū)建加氫站，加氫來回一個小時，車就沒人買了。

從上世紀(jì)90年代開始，美國氫能和燃料電池技術(shù)燒了幾百億美元也沒有解決好罐氫路線的這些問題。中國現(xiàn)在處在氫能很熱的時候，一方面到處在燒錢，一方面還沒有把整個氫能的系統(tǒng)工程想透，容易在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向上出現(xiàn)偏差。

記者又問劉科，既然您認(rèn)為甲醇是最好的制氫原料，那么甲醇的成本和來源可靠嗎？

劉科說，甲醇是目前世界上最好的制氫材料，這得益于“頁巖氣革命”。2010年世界突然發(fā)現(xiàn)了200年用不完的天然氣，美國的天然氣價格從17美元mmBtu狂跌到1.5美元mmBtu，現(xiàn)在平衡到3美元左右。天然氣是制備甲醇最好的原料，比煤制甲醇更便宜，那就意味著全世界還有200年用不完的甲醇。就地把天然氣轉(zhuǎn)化成甲醇，每噸成本僅750元。

另外運輸角度上，固體（煤）、氣體都不可取。液體燃料永遠(yuǎn)是人類交通運輸能源的首選，液體燃料（汽油、甲醇）在陸上可以管路輸送，跨海輸送成本很低，且可在儲罐里長期儲存。 談到這里，向華博士興奮地插話：“劉院士談的這兩點，這也就是我改名“水氫機”的一個重要原因，就是要明確區(qū)別罐氫的技術(shù)路線。”向華當(dāng)時就提出愿意與劉科院士的團隊合作，進一步完善改進甲醇在線制氫驅(qū)動燃料電池的技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。

今年，國家相關(guān)部委發(fā)文把甲醇作為清潔能源的主要方向。為了加速水氫機的產(chǎn)業(yè)化，上海合既得立足于打造水氫制造平臺，以甲醇為原料的水氫機已經(jīng)悄然拉開了產(chǎn)業(yè)化的序幕，年產(chǎn)10萬套AH7500水氫動力模塊項目在山東濰氫即將完工。

有了劉科院士和國際歐亞科學(xué)院的專家和院士的力挺支持，水氫機的產(chǎn)業(yè)化將加速推進，中國氫能源產(chǎn)業(yè)化的第一縷曙光將從這里升起。

原標(biāo)題：以甲醇為原料，水氫機拉開產(chǎn)業(yè)化序幕