中科嘉鴻新能源楊林林：甲醇燃料電池助力綠色航運

　　中科嘉鴻（佛山市）新能源科技有限公司副總經理楊林林受邀出席本次論壇，并作了《甲醇燃料電池助力綠色航運》主題報告。

　　各位同志大家上午好。下面我來介紹一下甲醇燃料電池在船舶領域的應用。

　　船舶領域實現綠色低碳它的途徑主要通過兩個方面，一方面燃料本身或者說能量載體本身是綠色的，另一方面就是你能量轉換裝置要高效，低排放?，F在我們列的這些能量載體，包括電、氫氣、氨、甲醇、柴油，還有天然氣，實際上都可以通過可再生能源來制得。但是這些燃料里面哪些是更適合船舶領域，以及采用何種能量轉換裝置是需要我們探討的一個話題。

      首先船舶它跟車不一樣，一般都是重載長距離的，因此它對能量需求是非常巨大的。一輛車你可能只需要幾十度電到一百度電，但船舶一般至少都是幾兆瓦時。所以首先我們去對比一下這些燃料的能量密度就可以看出各自的適用范圍。目前柴油在液體燃料里面的能量密度是比較高的，甲醇和液化天然氣大概只是柴油一半左右，液氨液氫大約又是甲醇的一半，電池的體積能力密度就更低了。綜合來看的話，甲醇天然氣可能未來更適合于長途運輸，而液氨、氫、還有電池適合于短途運輸。

       大家就會說了甲醇是不是有毒？因為之前我們聽過山西的假酒事件，但實際上甲醇它是燃料，并不是飲料，甲醇的毒性是遠遠低于汽油、柴油，這個點從圖中的半致死濃度和半最大效應濃度便可看出。然后我們再來看它的安全性，甲醇汽化潛熱比較大，易燃易爆性是比汽油低的。美國的環境保護機構曾經做過一個預測，如果我們現在所有的汽車的燃料由汽油換成甲醇，由燃料引起的火災事故能降低90%。

       前面我們講的是從燃料的角度分析甲醇為什么是未來船舶綠色燃料的一個重要方向。下面我們看一下能量轉換裝置，分析為什么甲醇燃料電池它的優勢巨大？我們剛剛提到這些燃料我們都可以通過可再生能源來制取，你如果是用內燃機的話，使用綠色燃料是可以做到零碳的排放，但是你沒法避免NOx排放。因而燃料電池是未來的一個發展方向。

      甲醇燃料電池我們從技術路線上來說它大概分三類，一是直接甲醇燃料電池，甲醇直接進入電堆發電，它的成本較高，比功率低，適合于千瓦之下的攜型電源。二是甲醇重整低溫PEM燃料電池，由于低溫PEM對一氧化碳的耐受度是比較低的，運行時需要把一氧化碳的濃度降低到10個PPM以下，由此而導致的問題就是需要額外增加一個分離凈化單元，這樣的話就造成整體系統體積比較大，效率也比較低。而我們目前做的是高溫甲醇燃料電池，它工作溫度在150到180攝氏度，比低溫PEM 高將近100度。工作溫度提升帶來諸多好處，一是溫度升高帶來反應速率的提升，二是說耐毒物能力的提升，一氧化碳的耐受度可從原來10個PPM提升到了3萬個PPM，這樣就不需要去分離凈化，重整氣直接進入電堆發電。從而使得系統的體積大幅下降，應用領域大幅擴寬，可以用到動力電源、熱電聯供等多個領域。

      我們再來看它的排放，甲醇燃油電池是沒有NOx、SOx和PM排放，全生命周期碳排放可減排40%，這是說的用化石甲醇，如果是以后我們用可再生甲醇是可以做到零碳排放的。

      第三部分介紹下我們的工作基礎，我們技術是源于中科院大化所孫公權團隊，團隊在甲醇上電池領域耕耘了20余年，獲得過省部級以上獎勵9項，其中國家獎3項。正因為有著20年的經驗的積累，我們具備從關鍵材料、核心部件、系統集成到過程控制全鏈條的生產研發能力。在這關鍵材料這塊，我們突破了高溫電解質膜制備，我們是國內最先實現高溫質子交換膜批量制備，打破了國外的壟斷?；谶@個膜做的高溫膜電極，性能水平也處在國際領先。當然在雙極板、電堆、燃料處理器等單元組件、核心部件方面也做了大量工作。藉此開發了從百瓦級到幾十千瓦級的系列的工程樣機。行業發展，標準先行，我們團隊牽頭制定了多項甲醇燃料電池標準，引領帶動整個甲醇燃料電池行業的發展。

      最后我們看一下發展規劃，剛才我們提到技術源自中科院化物所，中科嘉鴻承接化物所高溫甲醇燃料電池技術進行產品開發。整個公司目標市場分了4大板塊：分散電站、熱電聯供、車用電源、船用電源。船用電源是我們公司的一個重要的戰略方向，我們希望能助力船舶領域的碳中和目標實現，因為甲醇它不單是一個液態的儲氫材料，還是碳中性燃料。甲醇和氧氣反應生成了二氧化碳和水，二氧化碳和氫氣又可以合成出甲醇，這樣的話就形成了一個閉環，這就是我們所說的甲醇經濟或者叫液態陽光計劃。

　　好的，感謝大家聆聽，有興趣的話可以會后交流，謝謝大家。