东莞企业探索“水氢汽车技术”

　　东莞企业探索“水氢汽车技术”

 

　　来源丰富储量巨大，能量转换率高，清洁无污染……一直以来，氢能以其诸多优点成为备受看好的清洁能源，氢燃料电池汽车也渐渐成熟，并早在2015年开始进入商业化应用阶段。如今，这一技术更是发展迅猛，例如，近日我国自主研制的首架有人驾驶氢燃料电池飞机试飞成功。而为了解决氢气储运安全难题，也有研发人员探索另一种以甲醇+水为燃料驱动的水氢汽车技术，在东莞，有企业正是这一技术的探路者。

 

　　近日，来自中科院的消息称，我国自主研制的首架有人驾驶氢燃料电池试验机日前在沈阳试飞成功。飞机飞行高度320米，全程零污染排放。至此，我国成为继美、德之后第三个拥有该技术的国家。

 

　　这架氢燃料电池试验机是由中科院大连化物所与辽宁通用航空研究院联合研制的。它是在辽宁通用航空研究院研制的RX1E电动飞机上进行改装，采用大连化物所研制的20千瓦氢燃料电池为动力电源，配合小容量辅助锂电池组，储氢方式为机载35MPa氢储罐。飞机在起飞和大速率爬升时由燃料电池和锂电池组共同提供动力电能，在巡航阶段完全由燃料电池提供电能，并为锂电池组充电。

 

　　据介绍，此项研究突破了氢燃料电池轻量化、高效水热管理、高可靠机载动力系统集成等多项关键技术。试飞中，燃料电池系统输出性能、安全性、可靠性和环境适应性等全部达到了技术要求，在-20℃低温环境下表现出优良的存放、启动和运行性能。做出关键研发突破的大连化物所，是国内燃料电池主要研究单位之一，其研究团队早在2001年就联合国内相关单位研制出国内首台氢燃料电池电动车。

 

　　事实上，氢能具有热值高、清洁无污染、来源丰富等特点，被公认为人类最理想的能源之一。氢能的开发利用已被许多发达国家列为重要国策，美、欧、日等发达国家和地区均制定了长期的氢能源发展战略。

 

　　其中，最为成熟的则是氢燃料电池的应用，可广泛应用于交通工具、固定式发电、物料搬运、备用电源和便携式电源等诸多方面，最主要的则是以此作为动力的汽车。但是，高成本和氢能基础设施的缺乏仍然在阻碍着燃料电池市场从量到质的转变。更重要的是，随着氢燃料电池的商业化，氢气的储存和运输等难题接踵而来。

 

　　目前，氢密度低的性质导致其难以常温常压储存，泄漏后又有爆炸危险，氢90%左右的使用成本都用于压储运环节。那能否避开氢的“压储运”环节，把集中制氢转变为分布式制氢，让常压的氢气变得唾手可得呢？2016年3月，国家能源局列入国家发布的“能源技术革命创新行动计划（2016-2030）”已经把分布式制氢纳入其中，主要包括电解水制氢、甲醇重整制氢等方式。不过，电解水制氢因制备成本比较高、损耗高、设备难以小型化，很难推广应用；相对而言，甲醇重整制氢是一条便捷可行之路，直接通过化学反应甲醇可生成二氧化碳和氢。

 

　　甲醇重整制氢设备应用之一，就是将其安装到汽车上，例如“水氢电动汽车”。该系统只需要把甲醇和水混合，通过发生化学反应产生的电带动发动机运转，从而驱动汽车行驶，具有零污染排放等特点。近年来，水氢电动汽车技术突破很快，主要体现在寿命问题、耐低温性能以及材料体系取得突破，如催化剂性能大幅度提升，储甲醇装置安全问题都已解决已具备一定的商业化条件。

 

　　作为制造大市的东莞，在汽车领域近年来一直以新能源汽车作为突破口，在氢汽车方面更是走在前列。2016年12月东莞召开的“国际科技合作周”上，来自广东合即得能源科技有限公司的水氢机和其新能源样车就成为聚光灯下的焦点。三年前，这家专注于甲醇水蒸气催化重整氢燃料电池的应用研发和产业化的企业，落户东莞，其后不断进行了产业化探索，已经得到了不少国产汽车品牌的关注和合作订单。

 

　　据悉，该项技术发明人向华带领他的团队把甲醇水蒸气催化重整制氢技术和氢燃料电池技术结合起来实现了一体化发电，并将该设备称之为“水氢机”。2009年，该团队研制出他们的第一台样机，并对设备进行迭代研发。如今，合即得自主研发的水氢机拥有80多个核心元器件，独立拥有4套核心膜技术，独立拥有目前发电效率较高的3-5-7技术（即3公斤甲醇可产5标立方氢气发7度电）。

 

　　目前，在水氢机的应用开发上，合即得已生产出电动车移动充电宝、野营发电机等家用和商业发电机产品，同时把水氢机应用在汽车领域，将水氢机作为汽车的能源动力系统，并陆续生产出水氢警务车、水氢旅游光车等，还成功地改装了轿车、大巴、观光车等水氢电动车车型。

 

　　此外，该公司也正努力在移动电力、应急电力、户（野）外电力、备用电力等方面实现与多个行业的对接，应用场景有众多的想象空间，并在进一步提高发电效率、降低成本以及推进设备小型化，率先抢占未来庞大的蓝海市场。（来源：东莞日报）