M.F.詹森:甲醇氢燃料电池在北欧的示范应用
  • 更新时间:2017/5/25 14:23:31
  • 来源:论坛组委会

SerEnergy 首席商务官 M.F.詹森

    感谢您的介绍,感谢主办了这场会议,感谢中国汽车工业协会,我今天介绍的是“甲醇氢燃料电池在北欧的示范应用”。
    燃料电池,重整过的甲醇和水,是高温质子交换膜的技术,燃料电池输出的电力可以给其他的电池充电,它的电效率非常高!并且没有任何的有害排放,我们的总部是在丹麦的奥尔堡,现在大概有100人在公司工作,我们被德国南部的一个公司收购,在过去的几年当中,我们从零开始研发,一个全新的系统,这是我们的发展历程。现在在德国和丹麦都有我们的商业运作,我们主要用甲醇,是因为它是一个非常好的氢气承载物,并且它的分销非常便利,成本也很低,能够从一些非常便利的原料,天然气、油当中制得甲醇,简单的改动就可以使用,可以依赖现有的基础设施,我们非常高效的手段,我们的甲醇愿景,可再生的能源,以及从产业获得的碳,来制得甲醇,可以在世界任何地方生产,容易运输,它的运输成本非常低,并且也可以非常容易储存躲避价格的波动,所以这些都是我们用甲醇产电的好处。
    它的存储、分销和现在任何的液体燃料,比如说石油、柴油都一样,在中国已经非常熟练使用这种燃料了。它的转化发生在燃料电池当中,可以在汽车的燃料电池就可以高效地将甲醇转化成电力,所以我们在汽车上就可以实现液体发电,并且我们也可以有效地降低汽车的有害气体的排放。
    我们有三个业务单元,一个是固定式的发电,我们现在已经在全世界部署了数百台系统,在挪威的山顶零下20度,菲律宾的热带地区都有我们固定式的发电,湿度非常高,能适应各种各样的气侯条件。
    交通,在航运这块也有应用,主要的航运的客户是在北欧,我们在那些驳船上以及使用柴油的运输船上都有使用我们的技术。在早期的时候,大概是在1994年,美国展示了第一辆燃料电池汽车公交车,有越来越多的燃料电池公交车被研究、被生产,但是甲醇的技术有点不同,我们用的技术是高温质子交换膜的技术,通过甲醇的重整去避免过去甲醇燃料电池出现的问题,我们用燃料电池不需要非常清洁地氢气,这就是我们有一个结构非常简单的重整器,不需要非常复杂的系统来清洁氢气,我们的系统非常简单。我们可以用燃料电池产生的余热来加热整个重整过程,从而能够提高整个系统的效率,所以我们的产品非常简单,结构非常简单,与此同时它的效率还非常高,这是我们成功的关键。
    这是我们的技术的核心,在右边是燃料电池堆,在左边是一个重整器,重整器的结构是铝做的,质量非常轻也非常容易生产,重整器的结构非常简单。右边,大家可以看到其他的零部件,我们可以使用燃料电池堆的余热给重整器加热,这是一个体积非常小,集成性非常高的产品,并且它的供氢系统是核心元件,甲醇是液体,它的燃料供应系统和其他的系统并不一样,并且它是一个低压系统,我们用非常小的催气器,不需要用很多的能量来进行原料的输送,所以它的功率、密度比较低,但是我们更加关注的是整个系统的效率,整个系统的有效性,如果只看一个部分的功率、密度的话,它的意义是不完整的。
    我们做了一个净效率的比较,以前的技术是用低温质子交换膜的技术,在我们的产品当中使用的是高温质子交换膜技术,可以看到它能够达到的效率更加高,基本上在一开始的时候,它的效率跟内燃机的效率差不多,但是在后期它的效率要比内燃机的效率更高一些。这边是我们其中一个产品的参数,RH35000,我们有一个重整器,有一个冷却系统,所有的零件都在一个盒子当中,连接到燃料箱和电池,就可以在汽车中工作,在这个基础上我们可以将它改装成使用在更大或更小的车辆上的电池堆。
    在汽车行业上的应用,我们做了很长时间的测试,通常是长续航里程的案例当中,如果是短续航里程的话,可能是用纯电动汽车,如果是在高速公路上的应用,并且是低效率消耗的应用场景,比如说在城市中的驾驶,并且我们还可以用在用纯电汽车的场景并不能达到客户的需求的场景当中,才是甲醇燃料电池汽车最好的应用场景。所以在汽车当中,我们做了技术的结合,既有燃料电池汽车,也有纯电电池,将纯电电池的续航里程变小,30-70公里,能够腾出更多的空间给到燃料箱,使它的续航里程更加长。并且也需要电池加热燃料箱,在寒冷的环境下也可以启动汽车。这个是它的发动机效率,大概达到40%-50%的范围,如果加上热量重复利用,数字会更高,这是我们研究的典型的城市交通的模式,我们燃料电池的功率,可以避免在城市交通中的波峰和波谷的情况。这个是丹麦政府做的一个研究,它是研究了各种二氧化碳的排放,用现有的生产技术来获得以下的燃料造成的二氧化碳的排放,以及用可再生能源状况下的二氧化碳的排放。
    我们来对比一下油箱至车轮排放的数字,我们在燃料电池机车的排放方面,我们几乎是可以做到0排放,因为我们用的是甲醇,所以确实能够做到去碳,除此之外,我们也知道二氧化碳的排放也会造成地球环境的破坏,也是全球面临的问题,我们就是要在整个燃料电池方面做更大的举措,减少碳的排放,二氧化碳大幅减少排放,通过甲醇的技术,甲醇在全球范围内去除碳方面对全世界都有很大的好处。
    对使用者来说,跟大家分享一下我们丹麦的情况,丹麦跟人民币是1比1,跟人民币是一个价格,在这边可以看到我们不同的燃料的经济性比较,包括一些基础的价格和能源税,在丹麦有能源税,甲醇,我们的能源税是相对比较低,这也取决于您行驶的路程,在这边大家可以看到,丹麦克朗每公里,如果是用的是甲醇是0.21,绿色的是0.27,使用甲醇经济有效性能够提高40恩%,而且它是一种非常清洁的能源,就是我们今天要做的事情,不要等到未来,在这边通过丹麦克廊每公里,使用甲醇是非常有优势的,而且能量的使用更加具有有效性,通过这些数字的对比,我们可以非常清楚地知道,用甲醇作为基本燃料,它非常具有经济性。
    在丹麦,我们也做了使用甲醇做燃料电池汽车,这是我们的样车,而且现在在欧洲,我们有了相关的法律法规,欧洲对于安全以及汽车的功能性,储存、甲醇的使用都有严格的规定,我们在这方面已经做了两年的工作,而且也得到了欧洲相关政府的认可和通过,现在它在市场当中也受到了非常好的欢迎,我们做了这样的调查,这些驾驶人员,可以驾驶我们的这种汽车,而且可以持续一天,丹麦在冬天的时候,温度非常地低,可能会达到零下15度,丹麦人也喜欢吃披萨,在车里我们希望披萨还是保温的,所以我们可以余温来为车内的乘客提供温度。
    我们还有其他的车型,我们也做了一些合作,这边是EMV200混合动力车,这是在丹麦非常受欢迎的车型,这款车已经有了1年半的历史,我自己也去做了试驾,它在条件非常差的环境当中表现是仍然非常之好,大家可以看到它的一些性能表现,比如说5千万甲醇燃料电池,24千瓦时的电池,80升燃料箱等等,除此之外还有一个非常典型的应用,城市公交的环境当中,现在我们希望公交的成本能够更加地经济,如果说使用我们的甲醇作为燃料,我们就可以让公交驾驶的成本进一步降低,而且我们也希望它比内燃机驱动的公交车更加具有经济性。
    通过甲醇燃料技术,已经为市场上提供了足够的技术,我们的燃料电池使用起来也比较节约,跟一般的柴油机相比,可以节约50%的费用,现在我们最大的竞争对手是柴油,所以在这块我们也做到了比柴油更经济有效性,余热可以作为用来车厢的暖风供热。
    甲醇的基础建设,也是需要进一步加强的,在中国的70年代,已经有了一些甲醇的基础建设,丹麦和欧洲,现在也是在做甲醇加注站的工作,在我们的总部,在奥尔堡附近也建了一些甲醇的加注站,加液的时间一般是3-5分钟,如果说想通过测试,还需要很多的努力,但是在实际操作来说,它已经得到了很大的认可。我们也希望用户得到很好的报出,在做加注的时候不会接触到甲醇,谈到甲醇,甲醇是一种有毒的物质,但是我们用了保护型的装置,司机在加注的时候就不会接触到甲醇,非常安全。
    接下来跟大家分享一下甲醇生产企业的未来的发展情况,我们关注的是找到甲醇的来源,在北美,我们对甲醇进行再利用,在冰岛也是做了碳的步骤,更好地做能量的再使用,我们还有做早期和木质废弃物的再使用,所以有不同的方式,使得甲醇变得可再生,甲醇,在我们公司主要是一种可再生的方式去补充的,这就是我们对我们公司的简单的介绍,谢谢大家。
 (根据现场速记整理,未经本人审阅)