甲醇制氢，多此一举

　　锂电池新能源汽车已在路上一骑绝尘，氢燃料电池汽车还在努力向正式商用进发。
　　氢能的前景几何？氢燃料电池汽车何时可以量产上路？氢燃料供应链何时成熟？想必大家对此多少有些好奇。
　　#工信部对氢气能的态度：支持但克制
　　不久前，工信部发布了《对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复》，给氢能行业带来了一点信心。
　　答复指出＂将积极配合相关部门制定氢能发展战略，研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持。＂、＂根据氢气发动机技术进步和应用推广情况，进一步评估现行标准体系的适应性和差异性，提前布局相关标准预研，适时推动急需标准制定，有力支撑氢气汽车科学合理发展。＂
　　＂总体上相关技术还处研发阶段＂、＂氢内燃汽车还处于初期状态＂、＂我部根据氢气发动机技术进步和应用推广情况，进一步评估……＂字里行间，管理部门流露出克制的期待。
　　原因很简单：氢气内燃机之外，还有氢气制造，氢气存储、氢能运输，氢气加注的问题没有解决，而这些问题的答案还有一层约束：不能为了用氢气而用氢气，氢能全产业链必须兼顾＂碳中和＂的大目标和经济效益。
　　#＂澳大利亚院士刘科
　　多次提倡甲醇制氢＂
　　对此，我们有话要说
　　澳大利亚国家工程院院士刘科曾多次提倡甲醇制氢路线。 刘科院士指出＂甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体，1L甲醇的产氢量是1L液氢的2倍，甲醇成本和来源可靠并运输方便、可长时间储存。以甲醇为原料，将小型的甲醇重整制氢设备与燃料电池进行高度集成，氢气即产即用，实现即时制氢发电，可避开燃料电池的商业化瓶颈，其中，甲醇氢能系统在成本和规模化方面的优势突出，发电成本不到1.5元/kwh。＂
　　如果以甲醇为储氢用氢载体，那么甲醇又从何而来？刘科院士说：＂从中国的天然禀赋来看，中国有很成熟的煤制甲醇技术＂、＂氢气和二氧化碳做绿色甲醇目前还有一定的成本障碍，如今直接用现有的煤甚至劣质煤制甲醇就可以了。＂
　　总而言之，刘科院士就是主张从煤炭中提炼甲醇，以甲醇的形式存储运输规避储氢运氢的高额成本和危险性，用能时，在汽车内需再从甲醇中提炼出氢气，燃烧氢气产生电能，再驱动汽车行驶 ……有关这个方案，大家不妨和我一起思考几个问题：每多一层化学转换，得降低多少能源利用率？为了完成化石燃料制甲醇的化学反应，建设和运营化工厂的成本是多少？所有的化学反应过程中，副反应会带来哪些危害？从甲醇中提炼氢气的过程要在汽车内完成，每辆汽车类似背了一个化工厂，成本和安全性如何？制成了氢，还是需要燃料电池或者氢内燃发动机的产业配套，而这两者还处于不确定状态，可行性打了多少折扣？如此制造的＂氢气＂不也是源自高碳的能源吗，过程中并没有降低二氧化碳排放量，于减碳何益？
　　市面上常见的一套甲醇电池系统， 容量只有15kwh，且需要人工加液
　　#刘科院士对风+光+锂电储能有误解，也请允许我们辩白几句
　　首先，刘科院士大大低估了储能行业的发展进程。 他说:
　　＂储电干了一百年都干不过一个抽水储电，这条线上再给十亿的研发经费，成功的概率也就是万分之十、千分之一。＂
　　事实却是，在中国的产业配套格局和能力下，目前磷酸铁锂储能的建设度电成本约为一块多，运行阶段的储能度电成本未来2年内能达到一毛，低于水电储能成本。也就是说，目前我国储能产业的成熟度远超刘科院士所想。
　　此外，刘科院士还以光能和风能不稳定为由提出质疑。
　　＂第一个误区是认为风能和太阳能比火电都便宜了，因此太阳能和风能完全可以取代火电实现碳中和。这句话只对了1/5到1/6。因为一年有8760小时，而中国的太阳能每年发电小时数平均在1700小时左右；也就是说太阳能大约在1/5–1/6的时间段比火电便宜；而在其他4/5-5/6的时间段，如果要储电，其成本会远远高于火电。风能每年发电的时间比太阳能略微长一点，是2000小时左右，但电是需要24小时供的。太阳能和风能是便宜了，但最大的问题是非稳定供电。……弃光弃风的问题非常严重，因为电网只能容纳15%的非稳定电源。风能、太阳能发出来的电，电网没法全部承受。如果继续增加风能、太阳能，同时大规模储能问题解决不了，只能废弃更多。＂
　　诚然，太阳能和风能是不稳定的能源，但解决这个问题，只需在现有电网系统中，加入各层级的储能，组建弹性电网即可。根据中金公司的研报，在既有光能又有风能的综合能源系统中，电网只需帮助调峰13%即可（在光+储的电力系统中，这个数字是44%，在风+储的电力系统中，这个数字是28%）。由此可见，在综合能源系统中加上电化学储能，供能稳定性被大大提高。
　　未来提升新能源比例，大力发展储能已然成为国策，密集出台的各种政策也是朝着这个方向做配套支撑，不知为何刘科院士对此视而不见？
　　图表：风光日度互补性，多能互补降低储能需求（示意图）
　　#氢能发展，道阻且长
　　目前对于各类氢能源的定义，是以天然气制氢为基准划分的：天然气制氢通常称为＂蓝氢＂；比天然气制氢的碳排放高，通常称为＂灰氢＂，比如煤气化制氢等，煤气化制氢如加上CCUS，其碳排放可达到天然气制氢的碳排放水平，则可认为是＂蓝氢＂；利用风能、太阳能等可再生能源制氢，认为没有碳排放或碳排放量很少，则通常认为是＂绿氢＂。根据这个标准，煤炭制甲醇再制氢气只能算是＂灰氢＂。
　　在锂电池技术以及其它相对成熟的储能技术的进步和成本下降比预期快得多的当下，氢能（燃料电池和内燃发动机）发展更显道阻且长。
　　但愿大家走过的每一步路都作数，即使最终没有成功，至少值得。祝好！