9月25日,首届经济建设和国防建设融合发展论坛暨“乔歌里1号”——中国首台静默移动发电站MFC30新闻发布会在北京中国科技会堂隆重召开,论坛是在中共中央、国务院、中央军委印发的《关于经济建设和国防建设融合发展的意见》发布之后首次关于军民融合发展和提高产业、科技领域军民协同创新的论坛。

　　在论坛上,“乔歌里1号”——中国首台静默移动发电站MFC30正式发布。MFC30是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术,是由中氢新能技术有限公司整合多方科研机构完全拥有自主知识产权的甲醇氢燃料电池技术(MFC)。

　　“氢是一种清洁能源,但是过去氢能的发展面临着压缩、存储、运输的难题。”国务院参事、国家发改委能源局原局长徐锭明在致辞中表示。他认为,MFC30的发布填补了国内此类产品的空白,为甲醇多元化清洁应用和解决新能源动力电源的重大需求提供了良好的示范作用。

　　根据国家发改委、国家能源局下发的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》列出的15项重点任务,其中第9项“氢能与燃料电池技术创新”中指出:研究氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术、甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)技术,解决新能源动力电源的重大需求。

　　“当前,国家已经把甲醇重整制氢发电燃料电池技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口,国家相关部委将通过相关政策推动行业的产业化发展,燃料电池被列为12种改变未来的颠覆性技术之一。”中氢新能技术有限公司董事长、中国氢能研究院院长周明强介绍说,中氢新能技术有限公司主要从事燃料电池发电技术的研究及产业化应用,是新型清洁能源的创新者与设备供应商。

　　周明强透露,甲醇氢燃料电池(MFC)技术原理是将甲醇和水的混合液在设备内重整为氢气和二氧化碳,将此气体导入燃料电池电堆,在电堆内,氢气在阳极碰到催化剂,分离成电子和质子,质子透过质子膜PEM,与阴极的氧气及电子结合生成水蒸汽。电子从阳极经外部电路回到阴极的过程形成了直流电。

　　目前应用最为广泛的油机发电机组作为野外工作的主要动力源,性能稳定可靠,但是也存在一些缺陷。例如,油机发电机组的效率不高(30%左右);排放为有害气体(含有氮和硫的氧化物等有毒性物质);在工作时存在不可避免的噪声、震动、高温等问题;点火系统、输出电压波形畸变、碳刷与滑环(换向器)的电火花等都产生电磁波辐射,很容易暴露目标,并对通信信号产生不可避免的干扰;目前的发电机组的平均故障间隔时间(MTBF)和平均修理时间(MTTR)指标不高,需要进一步提高机动性、隐蔽性与可靠性。对于驻守在偏远地区和高寒山区的部(分)队,现有油机发电机组的性能受限,工作状态极不稳定。

　　相比之下,MFC30性能优势明显:发电效率可达50-60%,组成的联合循环发电系统在10-50兆瓦规模即可达到70%以上的发电效率;与传统的火电机组相比,二氧化碳的排出量可减少40-60%,氮氧化物和硫氧化物的排放量很少;小型高效,可提高供电可靠性;低噪音、电力质量高;负荷变化率高;模块化结构,扩容和增容容易; 占地面积小于1米/千瓦;自动化程度高,可实现无人操作;甲醇较氢气储运方便;高温燃料电池利用重整气无需净化,系统结构大大简化;室温下1升甲醇含有98.8克氢,与 -253℃下1升液态氢气含有70.8克氢相比,1升的液态甲醇比1升的液态氢含有更多的氢,是一个安全的氢燃料的载体,且提高了发电系统的综合效率。

　　与会专家纷纷表示,“乔歌里1号”——中国首台静默移动发电站MFC30的问世为国内移动清洁能源装备制造开辟出新的道路,在能源、汽车、国防工业中都是里程碑式的重大事件。

专家观点 

国务院参事、原国家发改委能源局局长徐锭明

走低碳绿色发展之路 

　　1970年全人类只需要1个地球就可以养活全人类;2016年,全人类需要1.6个地球;到2030年,全球需要2个地球。如果按照各国生活水平来计算,全世界人类如果按照中国人的生活水平生活的话,需要2个地球;如果按照美国人的生活水平来生活的话,需要4.8个地球。《巴黎协定》即将生效,中国率先表示要执行《巴黎协定》,减少二氧化碳。

　　有什么样的能源体系,就有什么样的军事体系、工业体系、金融体系、社会机构和人们生活方式。这就是经济和军队的关系,能源和军事的关系,科技改变世界,创新驱动未来。

　　科技决定能源未来,科技创造未来能源。从长远看,未来能源不取决于对资源的占有,而是取决于能源高科技的突破。今天这个发布会说明了这个问题,今后不抢占资源,就不可能在高科技有所突破。

中国社会科学院研究生院院长、国际能源安全研究中心主任黄晓勇

燃料电池是能源技术革命创新重点任务之一 

　　用于燃料电池的燃料的主攻方向是氢气, 尽管氢燃料电池具有高效、环境友好等突出优点,但也受到很多条件因素限制。用氢气做燃料存在储存、安全、运输等问题,寻求合适的贮氢方法或替代燃料,实现车载制氢等均是解决问题的办法。

　　此类技术商业化的最大障碍有两个:一是成本,二是氢源。国际上正在开发燃料电池批量生产技术,研制新电池材料,进一步降低成本。目前可用氢的主要来源有两类:一类是纯氢,其技术已经成熟,但需要建立加氢站;另一类是甲醇或重整制氢。

　　中国首台静默移动发电站这一技术是我国《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》中15项重点任务之一。该技术成果在汽车、自然灾害救援、地下矿产采区、偏远地区,以及军事用途上都有着十分广泛地运用,对保障能源供给和国防安全、促进投资和经济增长都有着十分重要的意义。

中国工程院院士、北京化工大学化学工程学院院长陈建峰

MFC30潜在的军民用价值带来颠覆性意义 

　　燃料电池是一种环保的、界面友好的、可以广泛地应用于各行各业的可再生能源和理想的分布式电源,经过近半个世纪的研究和开发,有了长足的进展,某些类型的燃料电池已经步入商业化应用和军事应用阶段。

　　中国首台车载静默移动发电站MFC30具有发电效率高、污染物和温室气体排放量少、供电可靠性强、噪音低、电力质量高、变负荷率高、模块化结构简单、占地面积小、自动化程度高等突出优点。首台静默移动发电站是我国燃料电池发电领域的一项重大阶段性成果,它所拥有潜在的军民用价值,将带来颠覆性意义。

　　在军事领域,燃料电池发电系统具有低噪音、低污染和低红外辐射的强隐蔽性突出特征,同时还兼具维护方便、使用时效率高、容量大、寿命长等优点,为打赢未来信息化战争提供可靠保证;在民用方面,燃料电池发电装置在分布式能源领域、汽车领域、船舶领域和航天航空领域有着广阔的应用前景。

中国神华能源股份有限公司总裁韩建国

“乔歌里1号”是推动甲醇规模化发展的创新产品 

　　甲醇燃料以其环保性好、性价比高、技术成熟、资源有保障等优越性能,成为石油替代的首选产品。积极推进甲醇燃料产业化是开发低碳能源、发展循环经济最重要的举措之一。

　　中氢新能技术有限公司基于甲醇重整制氢发电技术所研发的中国首台静默移动发电站MFC30是推动甲醇产业规模化、可持续发展的重要创新产品,为煤炭清洁高效应用和甲醇消费市场多元化作出了巨大贡献,为构建更为完善的产业链市场消费体系,生产企业和消费环节建立起更为稳定的合作关系打下坚实基础。

　　作为甲醇原料的主要生产商之一,神华集团希望看到越来越多像中氢新能这样的企业能够不断创新、突破自我,创造出越来越多像静默移动发电站MFC30这样的划时代产品,神华集团愿意与中氢新能等高新技术企业合作,为进一步完善清洁能源消费结构、保障中国能源安全和可持续发展作出更大的贡献。

中氢新能技术有限公司董事长、中国氢能研究院院长周明强

迎接甲醇经济新时代 

　　我国“富煤贫油少气”的能源结构和环境治理压力,决定了煤炭清洁高效利用是当前能源消费的重要突破口,煤制甲醇又是煤炭清洁高效利用的主要方向。同时,能源安全是关系国家经济社会发展的重大战略性问题,对国家经济建设和国防建设的协调发展至关重要。

　　中氢新能技术有限公司立足我国国情、紧跟国际能源技术革命的新趋势,以绿色低碳为方向,整合军民科研力量和资源,通过军民融合模式创新,充分发挥高等学校、科研院所的优势和潜力,并同其他领域高新技术紧密结合,努力使甲醇高效利用技术及其产业化成为保障我国能源安全的重要支撑点。

　　目前全球能源结构为原油33%、天然气24%、煤炭30%,核电4%、水电7%和新能源2%,石化能源居于绝对主导地位;我国石油对外依存度不断提高,截至目前已经超过60%,且随着经济的发展,石油消费量还在逐年增加,寻找石油的替代产品势在必行。

　　以氢气为原料的能量,基础能量密度是汽油的3倍,电动机效率是内燃机的2倍,实际密度是汽油的6倍,未来碳能源转向氢能源是大势所趋,因此采用氢能源的燃料电池无疑更能代表历史发展的方向,以燃料电池为代表的氢能源将成为新的主导能源。

　　基于甲醇重整制氢燃料电池技术的静默移动发电站MFC30正处在“甲醇经济”产业的“风口”,蓄势待发。中氢新能技术有限公司以北京化工大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、华北电力大学等科研院校为支撑,成立了中新氢能研究院。这是军民结合、产学研一体的科技协同创新平台,未来将不断创新军民协同机制,致力于甲醇氢燃料电池技术(MFC)的开发及产业化应用。

　　方向比努力更重要。方向引领道路,方向成就未来。我们有理由相信,甲醇重整制氢燃料电池发电技术将会引领移动发电设备的产业化潮流,中氢新能技术有限公司将以“让清洁电力无时无处不在”的使命,秉承“仁义礼智信”的核心价值观,为实现成为“一流的静默移动发电站供应商”的愿景而努力奋斗,将中氢新能打造成为甲醇经济时代的标杆企业,为我国经济建设和国防建设贡献力量。

“乔歌里1号”中国首台静默移动发电站MFC30具有以下优点: 

　　1. 发电效率可达50~60%,组成的联合循环发电系统在10~50MW规模即可达到70%以上的发电效率; 

　　2. 与传统的火电机组相比,CO₂的排出量可减少40~60%。NO_X和SO_X的排放量很少; 

　　3. 小型高效,可提高供电可靠性; 

　　4. 低噪音、电力质量高; 

　　5. 负荷变化率高; 

　　6. 模块化结构,扩容和增容容易;  

　　7. 占地面积小于 1m/kW; 

　　8. 自动化程度高,可实现无人操作; 

　　9. 甲醇较H₂储运方便; 

　　10. 高温燃料电池利用重整气无需净化,系统结构大大简化;  

　　11. 室温下1升甲醇含有98.8克氢,与 -253℃下1升液态氢气含有70.8克氢相比,1升的液态甲醇比1升的液态氢含有更多的氢。因此,甲醇是一个安全的氢燃料的载体,且提高了发电系统的综合效率。