20190327国内外甲醇燃料电池汽车发展历程 (下)
国内甲醇燃料汽车的研发和推广应用概况
国内甲醇燃料汽车的研发和推广应用概况我国从70年代开始，较系统地研究甲醇燃料。
低比例的甲醇燃料在四川省等地加油站出售。
国家科委在“六·五”期间，组织M15甲醇掺烧汽油的研究、示范。
曾在山西省进行过475辆M15汽车和 4个加油站的商品化运行试验。
不过由于M15燃料中，需添加防止燃料分层的助溶剂（丁醇、杂醇、MTBE），在我国不易廉价获得，因而在“七·五”期间，国家科委改为组织了十几个单位进行高比例甲醇的试验研究。
与此同时，与德国大众汽车公司进行了历时7年的M100甲醇汽车国际技术合作研究，以及与美国福特汽车公司进行FFV合作研究，从而对国产发动机的优化改造、与汽车的匹配、甲醇燃料配方、腐蚀抑制剂、专用机油、耐醇材料、排气催化净化、对环境和人体健康的影响等都进行了系统的研究。
1997年国家科委国家经贸委发布【1997】018号文批准山西省实施国家甲醇燃料示范工程，并先后投入50辆甲醇中巴车进行示范运营，该项目已经于2001年11月验收。
中国第一家甲醇发动机生产企业-晋中新天地发动机厂研发的多点电喷发动机，列入了国家高新技术创新项目，在先后经历了由化油器型、单点电喷型到多点电喷型，由定比例低甲醇（M15）到定比例高甲醇（M85）递进式研制后，产品技术日趋成熟，多点电喷发动机成为试验示范的动力支撑，目前该机已经具备批量生产能力。
1996年7月，大同汽车制造厂、中国工程院热物所与美国福特公司合作，采用云岗牌DTQ6600中巴车成功地试制了我国第一台灵活燃料甲醇汽车（FFV）。
该车采用中央控制系统（ECU）和多个传感器，通过这些系统，这部汽车可使用汽油与甲醇任意混合比例燃料。
1998年3月份大同汽车制造厂又试制了第二批15台定比例M85甲醇清洁燃料汽车，这15台甲醇汽车在太原至榆次公路上运行，各项指标良好。
大同汽车制造厂2001年6月试制成功M100全甲醇清洁燃料燃烧装置。
在普通燃油发动机上安装该装置后，可100％燃烧甲醇而不掺入汽油。
甲醇汽油在国内外发展历史
甲醇汽油在国内外发展历史3.1 世界甲醇汽油的发展历史上世纪二十年代甲醇汽油开始用作车用燃料在二次世界大战期间甲醇汽油广泛应用于德国上世纪七十年代受二次石油危机的影响从替代能源的角度考虑美国、日本、德国和瑞典等国先后投入人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。
拦 约状既剂虾图状计 到 锌 ⒑陀τ弥氐憧 ⑷忌誐85含甲醇85、M100含甲醇100专用甲醇燃料汽车。
1987年美国福特汽车公司及美洲银行改装500辆福特车试用M85甲醇燃油总行程3380万千米时间长达3年取得甲醇汽车改装生产的经验。
1995年美国DOE能源研究中心投入12700辆甲醇车试用M85。
日本汽车研究所1993年用大型公共汽车、载货车使用M85、M100燃料进行了6万千米的道路试验以检验发动机的耐久性、可靠性。
1994年日本奥托甲醇型汽车用7年时间进行道路试验。
1996年日本本田技研工业株式会社试用汽油、甲醇自由混合双燃料车已完成确保与汽油大致相同耐久、可靠的灵活燃料车得出的结论是成本降低有利于批量生产。
在欧洲瑞典1975年首先提出甲醇可以成为汽车代用燃料并随即成立国家级的瑞典甲醇开发公司SMAB。
前德意志联邦共和国在上世纪七十年代开始研制甲醇发动机1979年制定了用于”公路交通运输的醇类燃料”的研究规划将M15汽油用于汽车其间组织过由6家汽车厂生产的一千多辆燃醇汽车投入试运行并在全国主要大、中城市建立M15汽车加油站形成全国供应甲醇汽油网络。
在上世纪七八十年代德国大众汽车公司还在中国建立了M100甲醇汽车示范车队。
可以说德国是至今世界上发展甲醇汽车最有成效的国家。
资料表明使用甲醇汽油用于汽车是完全可行的。
据统计目前瑞典、新西兰已推广使用M15汽油意大利计划用含甲醇80的混合醇代替汽油。
综合世界其他国家研究和实用结果可以得出在现有汽车发动机上不致发生运行障碍的酒精混合率以乙醇20或甲醇15为最合适的界限。
如今已大量推广使用甲醇汽油有德国其加甲醇3-5瑞典其加甲醇15而大多数国家计划加甲醇15并正在进一步的推广或成批使用中。
2019年中国甲醇汽车行业市场现状及发展前景分析 产业政策+市场竞争力提效增速
2019年中国甲醇汽车行业市场现状及发展前景分析产业政策+市场竞争力提效增速1、汽车行业，又一则大消息!工信部日前表示，将研究把甲醇汽车纳入《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》管理，支持甲醇汽车发展。
鼓励企业提升甲醇汽车制造能力，重点推广应用甲醇/柴油二元燃烧技术，开发甲醇商用车等多种车型产品，以满足市场需求。
甲醇汽车有哪些优势?推广应用如何循序渐进?将对汽车产业格局带来哪些新变化?2、政策持续“加油”甲醇汽车驶入“快车道”?实际上，甲醇汽车已经不是第一次迎来国家政策层面上的利好，2012年，工信部发布《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》，之后先后在晋中、长治、上海、西安、宝鸡、榆林、汉中、贵阳、兰州、平凉组织开展了甲醇汽车试点工作。
《指导意见》的发布是对甲醇汽车相关政策的完善，为甲醇汽车的推广奠定了良好的政策基础。
2018年试点工作全部结束，并通过了由工信部、发改委、科技部共同组织的验收，取得了积极成效。
由此，我国已初步建立了甲醇汽车技术研发、生产及检验体系，吉利汽车、陕重汽等部分汽车制造企业已具备一定规模产能，中国汽车技术研究中心等多家科研机构已具有甲醇汽车检测能力。
总的来说，我国甲醇汽车全产业链技术日趋成熟。
中国甲醇汽车及燃料试点全过程分析情况资料来源：前瞻产业研究院整理2019年3月份，工信部、科技部等八部委联合发布了《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》，鼓励汽车及相关零部件生产企业开发甲醇汽车，鼓励在有条件地区的公务、出租、短途客运等领域使用甲醇汽车。
《意见》中的第二十一条指出，严禁甲醇汽车改装为其他燃料电池，严禁其他燃料汽车改装为甲醇汽车，因此此次证词推进的是M100甲醇燃料汽车，甲醇燃料汽车专用发动机及专用零件生产企业面临着较好的发展机遇。
中国现有甲醇汽车相关公司发展潜力分析情况资料来源：前瞻产业研究院整理3、车友最关心三件事甲醇汽车有哪些优势?而对车友来说，最关心的有三方面，一是安全，二是费用，三是哪里能买?1)安全自2012年，工信部会同有关部门在山西、上海、陕西、贵州、甘肃5省市开展甲醇汽车试点工作，进一步对社会关注的甲醇汽车适用性、可靠性、经济性、安全性、环保性等性能进行了科学系统地验证，为甲醇汽车推广应用奠定了重要基础。
甲醇燃料汽车发展历程
甲醇燃料汽车发展历程甲醇燃料汽车发展历程可追溯到20世纪初。
在当时，甲醇被视为一种潜在的替代能源，用于取代传统的汽油和柴油燃料。
然而，在第一次世界大战期间，石油资源供应紧张，加上石油价格暴涨，引发了对替代能源的更多关注。
1920年代，甲醇燃料汽车开始出现在美国和欧洲市场上。
由于甲醇的清洁燃烧特性以及它相对便宜的生产成本，许多汽车制造商开始将甲醇引入他们的汽车设计中。
然而，由于当时的技术限制，甲醇燃料汽车在性能和可靠性方面与传统汽油汽车相比存在一些不足。
20世纪50年代，随着石油供应的稳定和技术的进步，对甲醇燃料汽车的兴趣逐渐减少。
汽车制造商将更多的关注转向了石油动力的改进。
然而，由于环境问题和能源安全的考虑，对替代能源的研究和开发在20世纪70年代重新受到重视。
在20世纪70年代和80年代，美国和欧洲的政府机构投入了大量资金进行燃料电池和替代燃料的研究。
甲醇被重新认可为一种潜在的可持续能源，可以减少对石油的依赖并减少碳排放。
然而，尽管有大量的研究和开发工作，甲醇燃料汽车在市场上一直没有取得广泛应用。
这主要是由于以下几个原因：1. 基础设施建设问题：甲醇燃料汽车需要建设专门的加油站来供应甲醇燃料，但建设这些加油站需要大量的资金投入和时间。
2. 价格问题：甲醇的生产成本相对较低，但是甲醇燃料汽车的制造成本相对较高，这导致甲醇燃料汽车的销售价格较高，难以与传统汽油汽车竞争。
3. 性能问题：尽管甲醇是一种清洁燃料，但甲醇燃料汽车在能量密度和续航里程方面仍然存在一些不足。
尽管如此，甲醇燃料汽车仍然在一些领域得到了应用，例如在中国的公共交通领域。
随着技术的进步和环保意识的增强，甲醇燃料汽车有望在未来继续发展壮大。
甲醇燃料的发展历程 -回复
甲醇燃料的发展历程-回复从甲醇作为燃料的发展历程，可以追溯到20世纪初。
本文将逐步回答以下问题，介绍甲醇燃料的发展历程。
一、什么是甲醇燃料？二、甲醇燃料的起源与早期使用。
三、甲醇燃料的发展与应用。
四、甲醇燃料的未来发展趋势和挑战。
一、什么是甲醇燃料？甲醇燃料，简称甲醇，是一种无色、透明、易挥发的有机化合物。
它的化学式为CH3OH，属于一种醇类物质。
甲醇燃料可以通过合成气变换、油页岩分解以及天然气合成等多种途径制备而成。
甲醇燃料作为一种可再生、低碳、清洁燃料，具有高能量密度、易于储存和运输等优点。
因此，在交通运输、能源替代以及化工等领域具有广泛的应用前景。
二、甲醇燃料的起源与早期使用。
甲醇燃料作为一种能源替代解决方案，其最早的产生可以追溯到20世纪初。
起初，化学领域的研究人员发现，甲醇具有一定的燃烧性能，并可以用作煤气的增氢剂。
在20世纪20年代，世界各地开始出现了一些基于甲醇的燃料试点项目。
然而，由于当时技术水平的限制以及较高的生产成本，甲醇燃料并没有大规模应用于交通运输等领域，仅仅停留在实验室阶段。
三、甲醇燃料的发展与应用。
随着科技的不断进步，20世纪50年代以后，甲醇燃料开始进入工业化生产的阶段。
在这一时期，一些国家开始试图利用甲醇燃料替代传统的石油燃料。
以美国为例，20世纪70年代的石油危机使得该国对可再生能源的研究与开发投入大量资源。
在这种背景下，甲醇作为燃料逐渐受到重视。
1978年，美国国会通过了一个名为《能量与保护法案》的法律，其中明确提出推广使用甲醇燃料作为一种能源替代品的目标。
自此，美国政府与企业开始积极投入研发甲醇燃料的技术和应用。
在这一时期，甲醇燃料的研究涵盖了从合成气的制备、甲醇的合成、甲醇燃烧技术以及燃料零部件等多个方面。
随着技术的进步与成本的降低，甲醇燃料开始在一些特定领域得到应用。
例如，甲醇燃料在赛车比赛中的应用更加成熟。
此外，甲醇燃料还广泛应用于电池、化工以及燃料电池等领域。
甲醇燃料的发展历程
甲醇燃料的发展历程
中国甲醇燃料的发展历程可以追溯到上世纪二十年代，当时甲醇汽油开始用作车用燃料出现在人们视野。
然而，直到上世纪七十年代，由于石油危机的影响，许多国家都在积极寻求替代能源，甲醇燃料作为液化燃料才备受关注。
在此背景下，美国、德国和瑞典等先后投入人力物力进行甲醇汽油车用技术的研发。
中国也于上世纪七十年代开始对甲醇燃料进行研发和试点。
1975年，瑞典提出甲醇可以成为汽车代用燃料，并成立国家级甲醇开发公司；1976年在瑞典召开的第一次国际醇燃料会议推动了醇燃料的发展；德国于1979年制定了醇类燃料研究计划，组织6家汽车工厂、1000多辆燃醇汽车投入运行，并在国内主要城市建立M15加油站，形成全国供应甲醇汽油网络。
进入21世纪，中国对甲醇燃料的研究和试点工作逐渐加强。
2001年，“十五”期间，科技部组织了M15甲醇汽车的试验考核和改进工作，以便更好地推进甲醇汽车的应用；2003年，“十五”计划期满后，M15甲醇汽车的试验考核工作完成，取得了阶段性的成果。
此后，中国对甲醇燃料的研究和试点工作持续开展。
2012年，工信部、发改委、科技部联合在5省市的10个城市中开展历时5年的甲醇汽车试点工作，参与试点的1024辆甲醇汽车累积运行里程超过1.84亿公里，试点工作取得了阶段性成效。
2019年12月，发改委发布的非化石能源产业推动计划中明确规定，将甲醇燃料纳入非化石能源的指标管理范围。
“十四五”规划建议提出，要实现“能源资源配置更加合理，利用效率大幅提高。
燃料电池汽车发展史
燃料电池汽车发展史
燃料电池汽车是一种新型的环保汽车，其原理是利用氢气与氧气反应，产生电能来驱动汽车。
燃料电池汽车的发展历史可以追溯到19世纪初，当时科学家们已经开始研究燃料电池的基本原理。
20世纪50年代，美国国家航空航天局开始研究燃料电池在航天领域的应用，但直到20世纪90年代，燃料电池汽车才开始进入商业化阶段。
当时，日本的丰田、本田等汽车制造商开始尝试开发燃料电池汽车，并相继推出了丰田Mirai和本田Clarity等车型。
近年来，由于环保和能源安全的压力不断增加，各国政府和汽车制造商纷纷加强了对燃料电池汽车的研发和推广。
目前，燃料电池汽车已经在全球范围内得到了广泛的推广和应用，成为了未来汽车发展的重要方向之一。
尽管燃料电池汽车的技术和成本还有待提高，但随着绿色能源的不断普及和经济效益的逐渐显现，燃料电池汽车有望成为未来汽车发展的主流趋势，为人类创造更为环保、高效的交通方式。
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甲醇燃料电池技术的发展与应用分析
甲醇燃料电池技术的发展与应用分析第一章：绪论1.1 研究背景环境污染和能源危机已经成为全球面临的共同问题。
传统燃料使用带来的尾气排放严重污染了环境，同时能源消耗也越来越紧缺。
因此，开发新型燃料和清洁能源技术日益成为一个迫切的社会需求。
1.2 研究意义在新能源技术中，燃料电池技术是利用化学能转化为电能的环保能源来源之一，由于其不仅可以提高能源利用效率，而且不产生污染物，因而备受人们的青睐。
本文将围绕甲醇燃料电池技术的发展与应用进行探讨，以期为相关研究提供参考。
第二章：甲醇燃料电池技术的基本原理2.1 燃料电池技术的原理燃料电池技术是利用化学反应中所释放的能量（一般是氢气、甲醇等燃料）将其转化成电能。
燃料电池的反应过程分为阳极氧化反应和阴极还原反应两个过程。
2.2 甲醇燃料电池技术的原理甲醇作为一种常见的有机化合物，其在燃料电池中可以通过氧化反应释放电子。
甲醇通过催化剂在阳极表面被氧化分解，生成CO2、H2O和电子。
电子通过外电路流动到阴极，与氧气发生还原反应，生成水。
第三章：甲醇燃料电池技术的发展3.1 目前的发展状态燃料电池技术已经成为环保新能源的重要方向之一。
作为其中一种燃料电池技术，甲醇燃料电池在国内外得到了广泛的研究和应用。
目前，甲醇燃料电池实现了从小型化到大型化、从低温到高温、从系统化到集成化等方面的发展。
3.2 主要发展趋势在甲醇燃料电池技术的发展中，主要发展趋势包括以下三个方面：（1）改进催化剂：甲醇燃料电池目前主要的问题是催化剂的效率和稳定性。
因此，对催化剂的研究和开发成为该领域的重点之一。
（2）提高电池性能：提高电池的转化效率、功率输出和能量密度是当前甲醇燃料电池技术着重研究的方向。
同时，选择合适的材料和优化电池结构也是提高电池性能的重要手段。
（3）降低成本：燃料电池技术目前的主要障碍之一就是成本高。
降低成本可以从原材料、制造工艺、电池结构以及储运方面等入手。
第四章：甲醇燃料电池技术的应用与前景4.1 目前的应用情况甲醇燃料电池技术主要应用于小型和移动设备上，例如笔记本电脑、手机、车载电源等。
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国际甲醇燃料电池汽车发展史（下篇）
上文说到，甲醇重整制氢在海外经历了长达10年（2006-2016年）的低潮期，仅仅在备用电源领域有所应用。
国内从2010年起，开始有企业对此关注，做相应的研究，但没有企业有念头和实力，将甲醇重整燃料电池系统集成到汽车上。
直到2014年，深圳开始出现2012年大运会期间投入的纯电动大巴车续航里程衰减严重的现象，迫切需要解决方案，有人开始考虑用燃料电池给锂电池随车充电——增程式。
2015年，Mirai横空出世，7万美元的售价，113kW的电堆，一下子打开了中国氢燃料电池工作者的思路：燃料电池可以做到很便宜。
性能上不需要一步到位到100kW以上，可以从30kW开始。
在这个技术路线的指导下，基于甲醇重整燃料电池发电系统开始登上历史舞台，并开始在中国得到深入研究。
甲醇重整制氢+氢燃料电池系统作为“发电机”系统，主要有三种技术路线：
A.第一类技术是甲醇重整+高温燃料电池，这类技术是现阶段发展最快的技术路径，已在电动车和特殊领域得到了众多成功应用。
高温燃料电池是指工作温度在160℃以上的质子交换膜技术。
相比于常温/低温的系统85℃左右工作温度，高温燃料电池的160℃工作温度可以保证氢气在电堆内反应后的产物都是水蒸气，而不存在液态水的可能。
这样可以避免淹堆、反极等低温燃料电池电堆会碰到的问题。
从硬件配置上来讲，可以规避氢气循环泵、增湿器等，对于空压机的要求也会低很多，可以大大简化系统的设计。
图1：典型的甲醇重整高温燃料电池系统图
这类高温燃料电池兼顾了PAFC磷酸燃料电池和PEM质子交换膜燃料电池的优点，采用了PEM燃料电池的结构，通过使用PBI（聚苯并咪唑）膜和H3PO4磷酸传导质子，虽然功率密度比基于Nafion（全氟磺酸膜）的低温质子交换膜小，但是系统效率高。
最重要的是，高温堆能耐受2%的CO，不会形成铂催化剂中毒。
这套系统中，甲醇和水的混合液重整制氢的过程是一个吸热的过程，相比之下，还有其他的重整技术，可以实现甲醇自热重整反应：导入一定量的氧气参与氧化，这样重整器当中
就会产生一定量的CO2、水蒸气和O2一起进入的N2。
自放热的重整器的优势在于体积可以做得很小，但是缺点也很明显，会引入空气，导致最后进入电堆的气体中非氢气的成分较多。
甲醇和水的混合液在气化的过程中，需要吸收大量的热，这一部分的热，在使用高温燃料电池时，可以由电堆工作时的”废热“来提供。
高温电堆的废热温度在160℃，可以将甲醇和水的混合液充分地汽化，这样大大节约了能源，提高了系统的整体效率。
通过使用集成式的散热器，可以大大缩小体积，使得系统结构更加紧凑。
苏州氢洁电源科技有限公司在2016年和东风特汽联合开发了一款基于甲醇重整制氢燃料电池发电系统的T7型电动物流车，并于2018年获得工信部公告，取得绿色运营牌照。
图2：甲醇重整制氢燃料电池电动物流车
除电动物流车外，广获关注的还包括军民融合项目中的”静默式移动发电车”。
该车由传统依维柯柴油车改造而成，装有30kW的甲醇重整制氢燃料电池，近50kWh高倍率电池，携带可以发出1000kWh电力的甲醇水，能静默发电，满足诸多军事供电需求。
图3：甲醇重整制氢燃料电池静默移动发电车
这一技术路线同样获得造车新势力爱驰汽车公司的亲睐，2018年北京车展时，爱驰公司展出一款续航里程达1200公里的电动超跑，该车搭载一台5kW的甲醇重整燃料电池发电系统，再配一个甲醇箱，采用“电”-“电”混合的模式，来为电池提供电力补充。
图4：搭载甲醇重整燃料电池系统的电动跑车
B.第二类技术是甲醇重整制氢+氢气提纯+低温燃料电池，将获得的氢气（通常含有H2，CO2，CO及水蒸气）进行提纯，获得99.99%纯度的高纯氢，氢气再进入燃料电池电堆发电。
这一类技术的典型代表是广东合即得新能源科技有限公司。
图5，甲醇重整制氢提纯配低温堆乘用车应用
C．第三类技术是甲醇重整+除CO装置+低温燃料电池。
这一技术的特点是，通过催化剂，对甲醇重整产生的混合气中的CO进行选择性氧化，使之变为CO2，或者变成甲烷，从而以混合气的形式进入到低温堆的阳极，氢气参与反应发电，其他气体从阳极排出。
整个系统的排放仅有水汽和CO2。
目前该技术属于前沿方向，除欧洲部分研究所外，国内的部分企业也在进行相关方面的研究。
除以上三种甲醇重整制氢燃料电池系统外，还有一种就是直接甲醇燃料电池DMFC，Direct Methanol Fuel Cell。
这类电池的阳极反应是：
CH4O + H2O = CO2 + 6H + + 6 e-
阴极反应是：
6H + + 6 e- + 3/2 O2 = 3 H2O
电堆的结构也是PEM的结构，双极板加质子膜是主体部分。
2018年10月在江苏如皋世界氢能大会上，另一家造车新势力公司Weltmeister威马公司推出一款基于直接甲醇燃料电池的汽车。
该车以直接甲醇燃料电池系统为“增程器”，通过甲醇发电来实现和电池的匹配，实现增程，开拓了一条新的路径。
相同的理念，在基于甲醇M100的商用车或轿车上，DMFC在能够批量化降低成本的前提下，也会给APU带来完美的解决方案。
图6：搭载直接甲醇燃料电池系统的电动车
总而言之，从国内外甲醇氢燃料电池的发展历史来看，技术路径已经打通，国外汽车公司已有技术积累。
中国的相关产品，目前处于早期阶段，尚需解决量产降成本，提高可靠性等问题。
可以预见，假以时日，甲醇氢燃料电池的发展会逐步发力，依托中国的甲醇供应体系，和电动汽车紧密结合，走出一条“分布式”可再生能源的新路，发展成为中国特色的新能源体系。