PM真人“高温甲醇燃料电池工业化项目”签约（左二）

（以下为孙先生报告原稿）

      尊重的蔡区长、谭局长，列位向导、嘉宾，尊重的列位专家、列位同仁，各人好。我叫孙公权，来自中国科学院大连化学物理研究所，今天汇报的问题是：“甲醇燃料电池研究开发希望”。

      我们这次到佛山加入国际氢能大会，各人讨论的话题总离不开能源。从历史上来看，能源和动力确实对人类文明的生长做出了重大的孝顺。好比说早在远古时期，人们发明了火，使用木炭使得人类文明取得了快速生长。煤炭的使用以及蒸汽机的泛起引领和发动了第一次工业革命。石油的普及、内燃机的降生引发了第二次工业革命，以至于我们今天的现代文明。虽然，随之而来的情形污染也日趋严重。人们一直在思索，后石油时代我们用什么能源

？我记得在初中的时间，先生说全球石油再有50年就用尽了。到了大学的时间先生又说全球的石油再用一百年就用尽了。最近一些专家也在展望说全球石油资源再有两百年可能就用尽了。着实几多年并不主要，从理论上来讲，化学资源消耗殆尽是不可阻止的。石油资源枯竭以后，我们事适用什么能源，一直是全人类所要思索的一个问题。最近一些年专家提出差别的计划。好比说核能，上个世纪70年月提出的ETER妄想Ｉ杏刑裟堋⒎缒堋⑶饽艿，着实每个计划都有它的一些优点，同时也有一些挑战。在众多的能源里边，氢能无疑是较量理想的一条手艺蹊径。

      从水转化成氢气，氢气能做许多许多事情。好比说氢气的燃烧，像我们现在航天用的液氢发念头是用燃烧原理。氢气还能用于生产化学品，加氢反应是化工领域很主要的一类反应。氢气还可以用来发电，主要通过燃料电池，高效清洁转化成电能，有了电能，我们开车、开船、开飞机都有可能酿成现实。最大的利益是它的产品是水，以是这个循环是较量理想的。虽然生长历程当中也有一些痛点，好比氢的制备、贮存、运输和加注。别的，若是说PM真人氢气泉源是从化石燃料过来的，它的清洁、高效也受到一定的垢病。最近一些年，约莫2006年，国际诺贝尔化学奖获得者乔治A.奥拉出了一本书，叫《跨越油气时代：甲醇经济》，着实这个甲醇经济和氢能经济概略上差不太多，都用了氢。在甲醇经济里边焦点的是用能源介质甲醇替换氢能源介质。现实上甲醇也跟氢差未几，氢干的事甲醇也可以干。好比说甲醇可以燃烧

？梢杂米錾展，甚至祥瑞汽车用甲醇来开汽车。甲醇也可以做成化学品，好比MTO把甲醇做成乙烯，这个市场是重大的。第三块，甲醇也可以通过燃料电池来发电，开车、开船、开飞机都是可能的。问题就在于它的产品有二氧化碳，以是它不可说是一个无碳经济，应该说是一个少碳经济。随着经济的生长，若是这个二氧化碳通过阳光又回到甲醇、乙醇了，那么这个循环就是很是很是地令人神往了。以是现在叫甲醇经济。无论是氢能经济也好，甲醇经济也好，其中燃料电池都施展着主要的作用。关于燃料电池，我们国家经由半个多世纪研究开发，现在可谓各处着花了。我们可以看到除了西北、东北地区以外，海内绝大部分省市都投入大宗的人力和财力。虽然，像我们佛山这么投入的照旧很少的。凭证秘书处统计的效果，从整个行业来看，手艺成熟度照旧显著提高，商业化历程加速。到现在为止，主要照旧以氢质子交流膜燃料电池为主。已往的5年时间里复合增添率凌驾40%。甲醇燃料电池现在还不普及，应该说是后起之秀，如日中天。从资原来看，在已往的3年时间里，累计资源进入到燃料电池领域或许2400多亿。我们知道氢能小镇、氢谷、氢能源触目皆是，虽然这里不否定也有一些水分，像我们佛山南海这么干的，照旧天下少有的。新增企业在已往3年时间里边凌驾1000多家，虽然也有许多企业消逝了，缘故原由很重大。到现在为止，国家的政策导向一连利好。

      关于甲醇燃料电池，它的原理和氢燃料电池险些类似。它跟古板的一次电池、二次电池相同，都是阳极阴极爆发化学反应。从事情方法来看，跟我们古板的汽油、柴油发念头很是类似，只要你一直地提供燃料它就会一连稳固地发电，以是它在贮存、运输等方面照旧有许多优势的。关于甲醇燃料电池，最近几年也有一些误区，这里边我简朴就先容一下。着实它从手艺种类来看又分三类，一类叫做直接甲醇燃料电池。它的做法是甲醇质料现在用工业醇，直接到电堆里边发电，转化效率相对低一些，通常是用于1000瓦以下的系统。第二类是各人熟悉的甲醇重整燃料电池。这个做法就是甲醇燃料通过催化重整获得了混淆气，可是这个混淆气很糟糕的就是它含有大宗的CO，通常要凌驾3万个PPM。各人知道CO对燃料电池是一个毒物，要通过三级疏散净化，获得混淆气中CO的含量要小于10个PPM，这个时间才可以用到燃料电池里边去。由于它的疏散净化系统重大，以是这套系统往车上用，尤其是乘用车上用，难度较量大。第三类叫做高温甲醇燃料电池。这种也是通过重整获得混淆气，这个混淆气不需要疏散净化，直接进入到电堆内里去。它为什么能事情

？得益于我们提高了温度，到了160度至180度，这么高的温度nafion膜一定是不可以的，由于我们知道美国杜邦的nafion膜事情温度通常是60到80度，以是这个高温膜就很是主要。着实，关于任何学电化学的人都知道，一个化学反应只要它切合Arrhenius方程的，每提高10度，电极反应速率通常增添2—4倍，若是提高100度，这个电极反应速率是很是高的，并且在150度以上CO的毒化又是可以大幅降低的，以是这么好的一个生意各人都知道，为什么这么长时间没做成呢，我记得95年在美国的时间许多大学里边都有专门高分子系、化学系开展这种耐高温甲醇燃料电池的研究，很遗憾，20多年希望缓慢，要害是卡在这一张膜上。

      甲醇燃料电池的手艺系统跟氢完全是一样的。我们说要害质料是电催化剂、载体、电解质膜、膜电极、双极板、电堆系统、要害质料、焦点部件、历程控制系统等这些工具，各人都差未几，这些工具组成一个甲醇燃料电池的系统，这个系统的详细应用还需要电机、电控等，甚至我们还需要多种能源的互补。现在燃料电池在瞬间的脉冲导致可靠性是较量差，通常都是和锂电池混着用，在调峰用锂电，平时用燃料电池，多种能源动力总成。虽然，应用的时间还需要接口、软件、大数据、云盘算这些工具，才华真正做到开车、开船、电站和无人机等。我们是研究所，研究重点在甲醇燃料电池系统，主要是基础研究、工程开发、树模应用有机团结。做法着实都差未几，围绕着性能、寿命、本钱、清静开展一系列的事情。

       由于时间限制，详细我不汇报了，我讲几个典范的。对直接甲醇燃料电池，我从93年最先研究，大连化物所从2001年最先，一晃20多年了，在这20多年里边，我们获得N个“中国率先”、“中国首次”、“中国第一”，去年，我们用直接甲醇燃料电池做动力的长航时无人机乐成试飞，海内外也举行了大宗的报道。现在为止，我们手艺处于领先水平，部分效果转移到公司，现在有的已经推广应用。在高温甲醇燃料电池方面，经由多年的起劲，最主要的燃料电池的“心脏”——膜电极，我们在国际上跟至公司比还暂时处于领先职位，手艺也获得中国优异专利奖。在电堆和系统方面我们开发了1000W、5000W、10KW、30KW的电堆

？楹拖低，性能现在在国际上照旧处于领先水平。最值得我们自豪的我们是全链条的，从催化剂、质子膜、电堆到系统，PM真人手艺是完全自主的，所有部件是国产化的，我们实现了全链条，国产化。虽然，现实应用清静性、可靠性很是主要，攻击、震惊等六性要求我们在国家权威部分都通过了测试，电池的寿命现在1.7万多小时，继续在测试。要想工业化，最主要的是生产线。原来这个膜各人都知道，用手刮的、喷的，一天弄那么几块，累得要死，现在经由起劲，我们几千页的工艺包，乐成做成中国第一条耐高温电解膜生产线，现在每分钟是0.3米，最高是1米的速率。虽然，我们也有全自动化的中国第一条高温甲醇燃料电池的膜电极生产线。有了这些，我们尚有电堆的生产线。虽然MES口都留在内里，我们希望未来能够实现工业4.0。

      别的，我们牵头制订了国家标准15项，在燃料电池现在国家标准总共25项，我们大化所牵头的15项。在产品树模方面，我们跟多家相助，最近又跟爱驰公司签署了周全战略相助协议。这个项目我们昨天也签约了，即将落户佛山南海氢谷。这是PM真人电动车，2016年底最先树模，也发明一些问题，但总体来看运行照旧很不错的，也获得了许多向导和专家的好评。除了在电动车应用以外，高温甲醇燃料电池尚有一个很是重大的市场，那就是船。我们知道现在全球大型船舶1万多艘，年消耗3.7亿吨燃料。我国的渔船众多，若是用甲醇燃料电池替换现在的重油等，每年一艘万吨船可以节约200到300万人民币。

      就是说这种电池除了社会效益以外，尚有优异的经济效益。虽然，它的应用领域尚有许多，细分市场众多；氐侥茉凑飧龇矫，若是说从现在的能源，如煤、油、气、电、甲醇，在制备、物流、贮存、运输方面，从三个维度即效率、情形、经济性去剖析，氢可能从久远来讲是很是好的，可是近中期甲醇无疑手艺优势显着。我们也开展了普遍的国际相助，包括在海内兖矿集团、中石化等。我小我私家看法，最主要的我以为，氢能高效清洁，清静可靠，氢燃料电池远景辽阔。甲醇燃料电池的经济社会效益也很显着，生长态势是由于氢燃料电池、甲醇燃料电池、锂子电池各有优缺，一定是共存互补的，这是时势所趋。以是我们没须要说这个电池好、谁人电池是欠好。在此我再做一个小的广告，燃料电池协会最近正在组织质料向国家相关部委有关部分报一些妄想，也希望在座的同仁有什么需求、有什么建议、请不吝见教。联系人是王素力，他是我们协会的副秘书长。谢谢各人！