最近， Gumpert推出了甲醇燃料跑車Nathalie的量產(chǎn)版，這款車型同時(shí)也號(hào)稱是全球首輛甲醇燃料汽車，其概念車曾在2019年的日內(nèi)瓦車展亮相——看上去又是一款“來(lái)勢(shì)洶洶”新能源車型。
然而相比于跑車的外觀，Nathalie的技術(shù)路線則更令人感興趣：什么是甲醇燃料電池？是燃燒甲醇提供動(dòng)力嗎？和氫燃料電池又有什么關(guān)系？在復(fù)雜的新能源技術(shù)路線中，作為后來(lái)者的甲醇燃料電池似乎顯得不那么主流。
甲醇燃料電池：“傳統(tǒng)”能源的新用法
將甲醇作為燃料并不是什么新鮮事，例如吉利汽車早在2005年就有相關(guān)嘗試，研發(fā)甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)、以甲醇燃料代替化石燃料的技術(shù)路線。甲醇汽油也一直在一定范圍內(nèi)被使用著。
至于甲醇燃料電池的發(fā)展則要從氫燃料電池說(shuō)起。我們知道，氫燃料電池汽車(Hydrogen Fuel cell vehicle-FCEV)的靈魂部分在于燃料電池，從外部加注進(jìn)車內(nèi)的高壓氫氣與空氣中的氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，繼而產(chǎn)生電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)（過(guò)程中排放物只有水）。甲醇燃料電池的核心則在于甲醇重整制氫技術(shù)，它在基本原理上與氫燃料電池?zé)o異，只是在更前端加入一套甲醇制氫系統(tǒng)，用甲醇直接在車內(nèi)制造氫氣，這樣一來(lái)車輛便不需要加注氫氣而可以加注甲醇。
甲醇燃料電池的優(yōu)勢(shì)
從上文可以看出，甲醇燃料電池更像是對(duì)氫燃料電池的一種劍走偏鋒的改進(jìn)，這種改進(jìn)主要解決了氫氣的制備、運(yùn)輸和加注的成本問(wèn)題。
首先，氫氣的制備成本和來(lái)源同甲醇相比沒有任何優(yōu)勢(shì)。其次，甲醇在-97.8℃和64.5℃之間都是液態(tài)，易燃不易爆且溶于水，存儲(chǔ)和運(yùn)輸要比需要高壓條件的氫氣更經(jīng)濟(jì)更安全。第三，加氫站的建設(shè)成本極高，要想形成規(guī)模效應(yīng)需大量投入，雖然理論上加注氫氣只需要3-5分鐘，但加氫的操作過(guò)程仍較為繁瑣，往往達(dá)不到理論時(shí)間。而甲醇的加注形式和汽油類似，甚至只需對(duì)加油站稍加改造即可用來(lái)加注甲醇。
與此同時(shí)，氫燃料電池汽車對(duì)鋰電池汽車的優(yōu)勢(shì)則得以保留。根據(jù)公布的數(shù)據(jù)顯示，Nathalie在裝滿甲醇的情況下，續(xù)航里程可達(dá)820公里，也不太受環(huán)境溫度、速度等因素的影響。
而相對(duì)于傳統(tǒng)的化石燃料，甲醇的優(yōu)勢(shì)也顯而易見。第一，甲醇（CH3OH）產(chǎn)品只含一個(gè)碳原子（相對(duì)應(yīng)的汽油為7-13個(gè)碳，柴油為14-22個(gè)碳），在排放和環(huán)保上具有很大優(yōu)勢(shì)。第二，甲醇的生產(chǎn)原料十分豐富，煤炭、焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣、生物質(zhì)以及二氧化碳均可制備甲醇，是完全可以實(shí)現(xiàn)碳中性循環(huán)的低碳燃料。第三，從國(guó)家角度來(lái)講，甲醇還可以大幅減少石油和天然氣對(duì)外進(jìn)口的依賴，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)資源綜合利用。目前我國(guó)是全球最大的甲醇生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，產(chǎn)能和產(chǎn)量占全球一半以上，甲醇生產(chǎn)技術(shù)成熟。
完美方案？步履維艱？
雖然目前新能源市場(chǎng)仍以鋰電池汽車為主，但隨著應(yīng)用場(chǎng)景的逐漸明確和不同領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展與相互借鑒，可供選擇的技術(shù)路線越來(lái)越多了。然而不管哪條路線，在著重解決某些問(wèn)題時(shí)，都會(huì)有些顧此而失彼，甲醇燃料電池也會(huì)面臨同樣的情況。
雖然優(yōu)點(diǎn)多多，但甲醇燃料電池本身仍存在能量轉(zhuǎn)化率低、性能衰減快等硬性問(wèn)題，而燃料電池關(guān)鍵部分（如催化劑等）的成本居高不下，也是令主流市場(chǎng)不愿過(guò)多投入的原因之一，畢竟無(wú)利不言商，守著成熟模式的傳統(tǒng)巨頭似乎沒必要冒此風(fēng)險(xiǎn)。
更進(jìn)一步，不管新能源還是傳統(tǒng)能源，造車從來(lái)都是一個(gè)龐大而復(fù)雜的體系，即使某種技術(shù)在理論上完全可行，跑通一條完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈也是非常困難的事情——汽油車柴油車是經(jīng)歷了多久才真正發(fā)展成熟——更何況我們也并不能保證在研發(fā)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)新的技術(shù)難題。除了車輛本身，甲醇加注站、制氫設(shè)備的開發(fā)、市場(chǎng)維修和保障體系的建設(shè)，都需要持續(xù)長(zhǎng)期的投入，概念不被市場(chǎng)接受，就談不上開始。
而此次Gumpert從跑車入手，一定程度上也有試驗(yàn)和吸引眼球的成分在里面。在“傳統(tǒng)”氫燃料電池尚有一堆問(wèn)題要解決的情況下，甲醇燃料電池更顯“異類”。
目前看來(lái)，這一概念要想在搏殺激烈的新能源市場(chǎng)上突圍并非易事。但未來(lái)的魅力也正在于這種不確定性。只要不是心懷鬼胎地大玩資本和文字游戲，任何一條技術(shù)路線都值得被認(rèn)真對(duì)待
責(zé)任編輯:楊青
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