如月之恒，如日之升。中国阔步前行。孙公权说，新能源首先是国家战略需求。实现碳达峰、碳中和是我国向全天下作出的庄重允许，也是一场普遍而深刻的经济社会厘革，能源动力先行，这是义禁止辞的。

     从能源清静来看，我们国家石油入口总量去年是4.56亿吨，对外依存度高达70.24%，尤其是经由霍尔木兹海峡和马六甲海峡的占总入口数目的70%，因此石油替换和清洁能源开发迫在眉睫。

      清洁能源有许多种，风电今年我国已并网的装机容量突破了3亿千瓦，一连12年在全球排名第一；太阳能装机容量也凌驾了2.5亿千瓦，增添24%。现在氢能的发电量还远低于这个值，但氢能有着特殊的战略意义，氢气可以燃烧，包括航天发念头，用液氢液氧，德国把氢气输入自然气管道作为燃料燃烧；氢气可以制备化学品，化工反应中的加氢反应众多；氢气可以发电，发电意义重大，在陆、海、空、天诸多领域均有辽阔的应用远景。

      现实上，氢能经济是上世纪70年月美国提出，基本想法是水在地球外貌的储量重大，我们常说“三山六水一分田”。1985年，国际上提出ITER妄想，其思绪是若是能把海水里的氢提取出来，人类的能源问题就解决了。其时的想法是用核聚变。2003年我国加入ITER妄想谈判，2006年正式加入，现在项目取得了很大希望。今天氢能的内在越发富厚，氢气的泉源更广，包括使用太阳能光解水、电解水等等。

      燃料电池1839年降生，在应用方面，燃料电池输出功率从次瓦级到几十兆瓦，陆、海、空、天都有辽阔的应用远景。我们之以是思量甲醇燃料电池，是由于在几种主流的电源中，如超等电容器、铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池等，甲醇燃料电池的比能量很是高，可凌驾1kWh/kg。

      燃料电池行业最近几年生长迅速，手艺成熟度显着提高，商业化历程加速，许多人都在谈工业化问题。市场方面，现在以低温氢燃料电池为主，复合增添率大于40%。甲醇燃料电池是后起之秀，市场份额较量低。已往几年里，燃料电池的资源投入累计凌驾3千亿元，新降生企业几千家，尤其是最近几年国企、央企大批进入，对整个行业的生长无疑是有力地推进。国家政策一连利好，燃料电池汽车树模应用都会群现在已有三个，其中佛山市照旧广东都会群牵头都会。

      在电动车领域，有加入国家的几个五年妄想。最近国务院办公厅印发的生长妄想付与“三纵三横”新的内在，三纵包括纯电动汽车、插电式的混淆动力汽车、燃料电池汽车。三横就是动力电池与治理系统、驱动电机与电力电子以及新增添的网联化与智能化手艺。

      古板电池结构相对简朴，而燃料电池链条较长。就燃料而言，气态燃料有氢气、氨气、自然气，液态燃料有甲醇、乙醇、燃油等，也有固态燃料，好比轻质金属镁、铝、锌等。

      燃料电池产品开发包括要害质料、焦点部件、系统集成等。智能治理方面，包括电池电控、能源治理、智能互联等。最后才华真正应用到电动车辆、船舶、机站等。

      甲醇燃料的特点和经济性。我们讲氢能经济，各人思量的都是怎样使用氢气。氢气常温下是气态，它有许多优势但也有痛点。甲醇常温下是液态，除了可以解决氢气的贮存、运输、加注等痛点之外，着实尚有许多优势。作为储氢质料，碳氢化合物中最好的是甲烷，可是甲烷常温下是气态的，碳氢键断裂较量难题。作为液态燃料甲醇的储氢量是12.5%。外洋储氢质料的储氢量约为1.4%，而海内储氢质料的储氢量约为1.2%-1.3%。甲醇、液化自然气、液氨、液氢等都是液态燃料，就能量而言，甲醇单位体积的能量密度优势显着，甚至高于液氢。

      甲醇排放问题。甲醇反应会天生二氧化碳。随着手艺前进，二氧化碳捕获后，通过加氢反应可再生甲醇。最近几年海内也在提倡液态阳光，用绿氢爆发碳中性的甲醇燃料。与汽油、柴油相比，甲醇的二氧化碳排放可以降低40%，硫氧化物、氮氧化物、颗粒物排放险些为零。

      甲醇的清静性显着优于几种通例燃料。

      甲醇的毒性问题。在水中，甲醇的半致死浓度比其它燃料好得多，其毒性远远低于汽油、柴油等等。

      我们为什么要做甲醇燃料电池，尤其是高温甲醇燃料电池呢？氢能经济现已获得了全球的青睐，着实若是把氢气换成甲醇，区别就是产品有二氧化碳，但随着二氧化碳捕获使用等手艺的生长，这也不是什么大问题。

     诺贝尔奖得主南加州大学的George Andrew Olah率先提出甲醇经济，现实上，甲醇经济也是氢能经济的一部分。

      低温氢燃料电池优势显着，能量转化效率高、情形友好，其痛点是氢气的制备、储运、加注较量重大，对燃料气中一氧化碳含量较量敏感，通常小于10ppm。

      高温甲醇燃料电池使用液态燃料，存储、携带、加注较量利便。提高温度后，一氧化碳问题险些可以忽略，电极反应速率倍增。但耐高温聚合物电解质膜质料开发希望缓慢，国际上投入了大宗人力财力，近几年有所突破。

      甲醇燃料电池事情原理与通例的一次/二次电池相同，能量转化效率高；事情方法与汽油/柴油发电机相似，只要一直提供燃料则可一连稳固发电。甲醇燃料电池主要分为以下三种：一是直接甲醇燃料电池，我们研发了近三十年，其特点是燃料直接注入电堆，电池结构简朴、使用携带利便、电池能量密度较高，但能量转化效率较低；二是甲醇通过催化重整，疏散净化后进入低温PEMFC。由于重整气中一氧化碳含量高达几万ppm，通常需要多级疏散净化，系统重大，本钱较高。三是高温甲醇燃料电池，由于耐高温电解质膜的降生，电池抗一氧化碳能力大幅提升，甲醇燃料重整气直接通入高温电堆，省略了疏散净化办法，电极反应速率显着提高，近年来已成为国际研发热点之一。高温甲醇燃料电池手艺系统与低温PEMFC类似，包括要害质料、焦点部件、系统集成、智能控制，以及多能源组合使用等。

      我们开展甲醇燃料电池研究开发近三十年，从电催化剂、电解质膜、膜电极、单双极板到系统集成、智能控制等，现已完成了电解质膜、多孔电极、膜电极、电堆生产线建设。授权专利230余件，获省部级以上奖9项，其中国家级奖项3项。

      市场应用主要有电动车动力电源，船舶动力/辅助电源，小型疏散电站等，PM真人战略是开发1、5、10、30kW？，基本可笼罩1-120kW的现实应用。

      我们组装了第一台高温甲醇燃料电池驱动的乘用车，运行效果批注，硫氧化物、氮氧化物近零排放，百公里燃料消泯灭小于20元人民币，3辆车在大连试运行，受到了专家偕行的一致好评。别的，高温甲醇燃料电池在景区车、房车、工程指挥车、应急电源车等方面应用远景辽阔。

      在船舶动力/辅助电源方面。团结国海洋条约的公布实验，对海洋情形要求越来越高。国际航运燃油大都接纳重油，污染严重。

      我们研制的高温甲醇燃料电池游船，在丹灶仙湖下水，动力电源为25kW，辅助电源5kW以知足照明、空调、热水等需求。与古板燃油相比，优势显着＝哟谧形蝗ハ珊亲自体验。

      在小型疏散电站方面，热-电联供的能量转换效率较高，应用远景辽阔。