[汽車之家 技術(shù)] 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(yù)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(jìn),，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(dá)70%,，天然氣對外依存度超過4成,，通過多種能源動力技術(shù)路徑的對比和分析，愛馳汽車認(rèn)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(yīng)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(yīng)用,。

　　今年3月,，工信部等八部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)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(zhuǎn)變,，就在近日于上海舉行的第二屆中國國際進(jìn)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(jìn)博會上國內(nèi)首發(fā)』

　　我國能源結(jié)構(gòu)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(jī)的優(yōu)勢所在。但甲醇的化學(xué)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(jī)的發(fā)展,。另外也不能忘了甲醇內(nèi)燃機(jī)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(rèn)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(yùn)輸，氫氣“即產(chǎn)即用”,，系統(tǒng)無高溫高壓,，運(yùn)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(zhuǎn)化為富氫重整氣,，重整氣進(jìn)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(jìn)入陰極，在陰極的催化劑表面,，質(zhì)子,、電子與氧氣結(jié)合生成水蒸汽,，流經(jīng)外電路的電子形成電流,，向外部供應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換能效可達(dá)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(zhuǎn)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(fèi)”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(dāng)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(fèi)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(bǔ)能過程，而相比氫動力汽車,，甲醇的儲能及運(yùn)輸都要優(yōu)于氫氣,，甲醇加注站的建設(shè)或改建費(fèi)用也遠(yuǎn)低于加氫站。

　　同樣是在第二屆中國國際進(jìn)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(shè)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?xì)淙剂想姵丶夹g(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地,，進(jìn)一步推進(jìn)智能制造和能源經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(zhuǎn)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(fù)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(guān)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(zhuǎn)換成氫氣,，氫氣再轉(zhuǎn)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(shù)已經(jīng)非常成熟,，當(dāng)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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