[汽車之家 技術] 在今年成都車展上，愛馳汽車的首款產(chǎn)品--愛馳U5(參數(shù)|詢價)亮相并公布了預售價格。不過今天，我們并不是來為大家介紹這款SUV的，而是來和大家聊聊愛馳汽車正在積極推進，并即將搭載在愛馳U5底盤上的甲醇重整制氫燃料電池系統(tǒng)。

　　2018年，我國原油對外依存度高達70%，天然氣對外依存度超過4成，通過多種能源動力技術路徑的對比和分析，愛馳汽車認為氫燃料電池是目前能夠完全擺脫石油依賴的選擇，其清潔度高、環(huán)境適應性好，燃料加注時間短，都是氫燃料電池系統(tǒng)的特點。但是氫燃料電池系統(tǒng)的缺點也很明顯，那就是成本高昂，安全性能不穩(wěn)定，再加上基礎設施建設成本也非常昂貴，很難在短期內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化的普及和應用。

　　今年3月，工信部等八部委聯(lián)合印發(fā)了《關于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應用的指導意見》，將推動我國汽車工業(yè)由動力多元化向燃料多元化的轉變，就在近日于上海舉行的第二屆中國國際進口博覽會期間，愛馳汽車也帶來了目前已搭載于旗下電動跑車——Gumpert Nathalie，并即將搭載在愛馳U5底盤上的甲醇重整制氫燃料電池系統(tǒng)。

『Gumpert Nathalie在本屆進博會上國內(nèi)首發(fā)』

　　我國能源結構以煤炭為主，其中40%以上是高硫劣質(zhì)煤，不適宜直接用作發(fā)電或制造燃料，但可用于生產(chǎn)甲醇。甲醇的制造成本低，在充分燃燒的情況下只生成水和二氧化碳，無其他氮氧化物，這些都是甲醇內(nèi)燃機的優(yōu)勢所在。但甲醇的化學性質(zhì)，比如對有色金屬有腐蝕性，對橡膠件也有溶脹作用，這些也都制約了甲醇內(nèi)燃機的發(fā)展。另外也不能忘了甲醇內(nèi)燃機的冷啟動問題，所以甲醇用于汽車也多以與汽油混合的形式。

　　 有朋友可能會覺得糊涂：不是注重氫燃料電池系統(tǒng)嗎？為何又牽扯到甲醇燃料上了？其實兩者并不矛盾。愛馳認為通過制造成本更低且環(huán)保的甲醇，而后再“制氫”，這樣的思路可以將兩種能源的優(yōu)勢充分利用起來，并盡可能避免兩種能源的劣勢：甲醇便于儲存運輸，氫氣“即產(chǎn)即用”，系統(tǒng)無高溫高壓，運行更加安全可靠。

甲醇重整制氫燃料電池系統(tǒng)視頻：

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　　愛馳的這套甲醇重整制氫燃料電池系統(tǒng)，集成了燃料電池電堆（Fuel Cell Stack）、甲醇重整器（Reformer）與能量管理系統(tǒng)（PMS）等模塊，甲醇水混合液在重整器內(nèi)被轉化為富氫重整氣，重整氣進入燃料電池電堆后，其中的氫氣在陽極的催化劑表面形成質(zhì)子和電子，質(zhì)子透過質(zhì)子膜，電子從外電路進入陰極，在陰極的催化劑表面，質(zhì)子、電子與氧氣結合生成水蒸汽，流經(jīng)外電路的電子形成電流，向外部供應電力。

　　目前，愛馳汽車能將甲醇水混合液重整為富氫重整氣的效率（也就是重整器的效率）做到超過90%，之后第二步，也就是將氫氣轉化為電能的效率（燃料電池效率）為60%左右，以甲醇高熱值計算，整套系統(tǒng)的甲醇轉換能效可達45%以上。

　　簡單舉例計算一下，通過這套甲醇重整制氫燃料電池系統(tǒng)，可將40L甲醇轉化為100kWh的電，以目前純電動汽車百公里20-25kWh的耗電量來算，40L的甲醇可以支持一臺車跑400-500km，1L甲醇的價格只有2元多一些，合下來每公里的“醇費”也就2角左右，價格優(yōu)勢明顯。另外，加注甲醇與傳統(tǒng)燃油車加注燃油的差異不大，只需恰當改造加油站即可，據(jù)愛馳汽車給出的資料，甲醇加注站的改建費用僅7-15萬元人民幣。

　　所以相比傳統(tǒng)燃油車，甲醇重整制氫燃料電池車擁有更低的燃料使用成本，相比純電動汽車擁有更加便捷迅速的補能過程，而相比氫動力汽車，甲醇的儲能及運輸都要優(yōu)于氫氣，甲醇加注站的建設或改建費用也遠低于加氫站。

　　同樣是在第二屆中國國際進口博覽會期間，愛馳汽車與山西高平市人民政府簽署了合作協(xié)議。未來愛馳汽車將在山西高平建設甲醇制氫燃料電池動力系統(tǒng)制造基地，雙方將共同發(fā)力甲醇氫燃料電池技術的產(chǎn)業(yè)化落地，進一步推進智能制造和能源經(jīng)濟的發(fā)展。而就在半個多月前，愛馳與新疆克拉瑪依市政府還就甲醇新能源項目洽談，計劃共同推進甲醇制氫燃料電池動力系統(tǒng)研發(fā)制造項目落地。

　　說了這么多甲醇制氫燃料電池動力系統(tǒng)的優(yōu)勢，咱們再來看看這套系統(tǒng)尚需完善的地方：由于通過甲醇制氫燃料電池動力系統(tǒng)將甲醇轉化為電能需要兩個步驟，也就是甲醇--氫氣--電能，所以整個系統(tǒng)相較燃油車及純電動汽車的動力系統(tǒng)更加復雜，如何能夠在一臺家用車上做好整套系統(tǒng)的布局、系統(tǒng)控制邏輯策略及重量控制，是需要解決的關鍵。

　　此外，因為甲醇制氫燃料電池動力系統(tǒng)所產(chǎn)生的氫氣“即產(chǎn)即用”，不會有額外的儲氫裝置，所以還需要一套控制系統(tǒng)來完成對甲醇轉換成氫氣，氫氣再轉化為電能的動態(tài)調(diào)控。

編輯點評：

　　車輛的電動化是未來的趨勢，但電能的來源方式，一定是多元化且可再生的。甲醇屬于煉油的副產(chǎn)物，生產(chǎn)技術已經(jīng)非常成熟，當前我國已是全球最大的甲醇生產(chǎn)國，充分利用甲醇資源，也符合擺脫化石燃料依賴的國家戰(zhàn)略。愛馳汽車計劃將在明年推出搭載甲醇制氫燃料電池動力系統(tǒng)的樣車，隨后于2021年推出商用車，讓我們拭目以待。（圖/攝影 汽車之家 朱力神 文/汽車之家 周尤）

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