卡车之家

来卡车之家App

看一手行业资讯内容>>
立即打开
返回

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

2022-05-05 04:00:00 钟丹军

【卡车之家 原创】在碳达峰碳中和的大背景下,甲醇这种燃料还会是汽柴油的有力替代者吗?在商用车这个领域,甲醇现在有几种应用形式,他们的优缺点又是什么呢?

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?获取黑挂靠避坑指南

甲醇新能源能满足减碳需求吗?

首先第一个问题,使用甲醇燃料的新能源车能够满足减碳需求吗?

●  现有甲醇生产模式不能解决碳排放问题 想要低碳就得走新路子

甲醇本身是一种清洁能源,燃烧后排放的NOX和颗粒物极低,有助于解决雾霾等大气污染问题,但是不管是甲醇内燃机还是甲醇燃料电池都依然会排放CO2,只是在量上要比汽柴油低。甲醇发动机约为3分之2,甲醇重整燃料电池约为3分之1。

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

同时我国现有甲醇大多是使用煤、天然气、焦炉气制造,根据2020年的数据,生产8550万吨甲醇,产生的碳排放接近2亿吨,而整个交通领域1年的碳排放也就9亿吨。所以想要使用甲醇燃料的同时保持低碳排放,就必须找新的路子,目前已经比较成熟的就是采用可再生能源电解水制氢,再用氢气+二氧化碳制甲醇的技术,通过这种方式生产的甲醇,也被称为液态阳光甲醇。

水+可再生能源制绿氢公式 H2O+能量H2+0.5O2

二氧化碳+氢气制甲醇公示 CO2+3H2→CH3OH+H2O

在上述的两个公示中,水制氢的能量需要来源于可再生能源绿色,确保其中无碳排放或者少碳排放。制甲醇的二氧化碳,主要来源于其他工业领域的刚性碳排放捕捉,这种模式可以将其他领域的二氧化碳进行资源化利用。

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

这种方式制甲醇,成本和电价的关系非常大,目前多用光伏电,生产1kg氢需要50度电,生产1kg甲醇需要0.2kg氢、1.4kg二氧化碳。如果电价在0.2元/度。液态阳光甲醇的成本就在2500元/吨,而煤制甲醇的成本在1800元/吨左右。

●  甲醇燃料如何帮助减碳 具体效果是多少

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

生产一吨液态阳光甲醇可以转化1.375吨二氧化碳,8000万吨甲醇(2021年,国内甲醇全年产能达到9738.5万吨,)就可以直接转化上亿吨二氧化碳。用这些甲醇替代原有的煤化工甲醇,还能再减排2亿吨二氧化碳,总计3亿吨。

如果用甲醇代替汽柴油燃料,则可再减排4-5亿吨二氧化碳,并有助于环节依赖石油、天然气进口的能源安全问题。

●  交通碳排放只占总碳排放的10%左右 降碳需要统筹规划

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

2020年全年中国共排放103.76亿吨CO2,交通只占了9%,煤化工、冶金、水泥等领域都会产生大量的刚性CO2排放,目前比较成熟的办法是将CO2进行捕获封存。这部分CO2同样是需要处理的,制甲醇就是很好的一个出路,不但不用花钱处理还有一定收益。这种方式变相解决了很大一部分的二氧化碳排放和处理问题。

甲醇新能源车的几种应用模式和优缺点

●  形式一:甲醇内燃机

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

商用车方面的甲醇内燃机,目前国内吉利是做的最大的。有9L、11L、13L、15L四款产品,使用的燃料是纯甲醇,而非混合燃料。在乘用车领域甲醇混合汽油的燃料多年以前就有了。

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

甲醇牵引车燃料成本对比柴油牵引车燃料成本

根据吉利的测试数据,甲醇牵引车百公里消耗甲醇94升,按照现在的市价2.4元/L算,需要225.6元。柴油牵引车百公里油耗34升,按照现在的市价7.5元/L算,需要255元。甲醇车有一定优势。

具体碳排放方面,每公斤甲醇的碳排放大概是每公斤柴油的40=45%。所以综合下来,甲醇牵引车的每公里碳排放还要比柴油车多。所以这种模式未来优势可能不明显或者没有。

形式二甲醇重整燃料电池

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

甲醇重整燃料电池

甲醇重整燃料电池,可以理解为由甲醇重整系统和氢燃料电池两部分构成的电池。

甲醇可以通过重整的方式在线制备氢气,从而为燃料电池汽车提供氢源。现阶段甲醇重整燃料电池有诸多优点:对比传统内燃机有排放优势,对比二次电池有续航优势,对比氢空燃料电池有燃料的储运优势。

●  形式三:直接甲醇燃料动力电池

直接甲醇燃料动力电池直接使用甲醇为燃料,不需燃料的前期处理程序。所以设备本身体积更小能量密度是锂离子电池的10倍,将来可能成为电子产品的重要电源。缺点方面则是发电功率过小,很难用在大型设备上。

甲醇燃料与其他燃料的优劣势对比

甲醇能源能帮助减碳吗 现在有几种技术路线?

新能源车的关键就在于燃料的转化办法和转化效率,现在有多了一个碳排放。柴汽油就是通过内燃机转化为机械能,氢气是通过燃料电池转化为电能再通过电机转化为机械能,电通过电机转化为机械能。甲醇以前还可以走内燃机的路子,未来大概率和氢进行绑定了,不管是氢燃料电池还是氢内燃机。

●  编后语

甲醇这种能源想在未来的能源结构中占据一席之地,首先必须抛开原有的工业制甲醇模式,走绿色甲醇路线。在实际使用端,甲醇重整燃料电池会是最有潜力的路线,它会和氢能源联系十分紧密。(文/钟丹军)

点击阅读全文
电动车新能源氢能源
打开APP,看更多精彩内容
打开APP,看更多精彩内容