甲醇燃料电池“向势”而行

氢燃料电池应用中存在的氢气制储运加复杂且对纯度要求较高的痛点，给甲醇燃料电池带去发展机会，且在近年开始吸引部分企业躬身入局。现阶段，甲醇燃料电池在国内已经形成相对完整的产业集群体，代表企业包括中科嘉鸿、上海博氢、海得利兹、深圳氢新科技、广东能创、挺淳新能源等，且多数也已成功打造出代表性示范项目。

不过，鉴于技术研发、成本和市场对此类产品的接受度仍有限等原因，甲醇燃料电池的规模化应用还有一段路要走，包括多数相关企业日子还过得还并不“滋润”，他们仍需要艰苦卓越地不断探索产品应用空间来推进企业的正常运转。但这都是暂时的，甲醇作为化石能源的绿色替代品和兼具安全性、经济性的氢能应用的候选方案，未来前景不容置疑。

能源转型和能源安全“带火”甲醇经济

甲醇燃料电池的应用并不是一门新技术，它的工作原理与常规的一次/二次电池相同，能量转化效率高；工作方式与汽油/柴油发电机相似，只要不断提供燃料则可持续稳定发电。甲醇燃料电池目前主要分为三种：直接甲醇燃料电池（DMFC）、低温甲醇重整制氢燃料电池（RMFC）、高温甲醇燃料电池（HTMFC）。

DMFC特点是燃料直接注入电堆，电池结构简单、使用携带方便、电池能量密度较高，但能量转化效率较低；RMFC是甲醇通过催化重整、分离净化后进入低温PEMFC。不过由于重整气中一氧化碳含量高达几万ppm，通常需要多级分离净化，系统复杂，成本较高；HTMFC特点则是，由于耐高温电解质膜的诞生，电池抗一氧化碳能力大幅提升，甲醇燃料重整气直接通入高温电堆，省略了分离净化步骤，电极反应速率明显提高，近年在已成为国际与国内企业研发热点。

基于氢燃料电池的应用一直存在氢气制储运加复杂且对纯度要求较高等痛点，甲醇燃料电池因为常温下是液态，可有效解决氢气的储存、运输、加注等问题，并且具有单位体积能量密度大的优势，开始被“看见”，且在近年发展加快，不时有相关消息传出：

2月22日消息，华特动力（中国）将在重庆璧山投资56亿元，围绕甲醇重整氢燃料电堆技术，建设甲醇重整氢燃料电堆示范工厂、甲醇重整氢燃料电堆智能超级工厂、中欧清洁能源研发总部暨中欧清洁能源创新技术转换中心和国际技术交流中心，打造甲醇重整氢燃料电堆及核心零部件生产、整车适配研发制造、职业教育等全产业生态基地。

2023年12月，海得利兹发布高温膜燃料电池热电联供系统系列产品与甲醇重整高温膜燃料电池叉车增程动力系统。此次发布的5kW、10kW、30kW热电联供系统产品均基于该公司高温膜燃料电池技术打造，发电效率40%以上、热电综合效率可达90%以上，可使用甲醇、工业副产氢、氨等作为燃料，输出380V或220V交流电的同时，可输出50-85℃的热水，并兼具并网和离网工作模式。而发布的增程动力系统，使用海得利兹甲醇重整高温燃料电池发电系统对动力锂电池在线充电保温，解决里程焦虑与低温掉电等难题。

同年11月，阳氢集团隆重发布全球首台套日产氢能力600kg的模块化甲醇制氢系统MHU－600，联合捷氢科技共同发布全球首台套百千瓦级甲醇氢能发电系统MHPU－100。

10月，业内首台5kW甲醇重整制氢燃料电池越野拖挂房车T64亮相，该车搭载博氢新能源5kW甲醇重整制氢燃料电池系统。几近同时，晶擎能源开发的第一批甲醇燃料电池发电机设备经过生产测试完成，首批欧洲客户定制订单已经启程发往欧洲。9月，氢邦科技成功开发出国内首台“高温燃料电池专用甲醇重整器”、联调成功“甲醇重整固体氧化物燃料电池发电系统”。

另有消息，国家电投、博世集团等也在开展甲醇重整氢燃料电池关键技术及系统的研究。上市公司ST恒久在加大直接甲醇燃料电池（DMFC）在储能和应急救援、照明方面的应用研发投入，且已取得一定成果。

“能源转型和能源安全，带火了甲醇经济，让国内甲醇燃料电池发展得比较快，使甲醇燃料电池的推广阵营在逐步壮大。而且在氢燃料电池的储运暂时没有较好的解决方案的情况，甲醇燃料电池确实能在双碳背景下与氢燃料电池一起形成发展合力。” 一家甲醇燃料电池供应商告诉高工氢电。

甲醇燃料电池技术工艺“自主化”

作为绿色燃料技术路线之一，甲醇燃料电池在多家企业持续多年的推进下，已在多个核心技术环节和生产工艺上做到“自主可控”，甚至可以达到“国际领先”。国内在这方面整体已形成一个相对完整的产业集群体。

比如中科嘉鸿，目前主要产品是额定输出功率0.5kW-120kW、工作温度在120~200℃的高温甲醇燃料电池系统及相关材料、部件。团队自主开发的产品突破了系列技术瓶颈，其中以高温质子交换膜为代表的的关键材料，突破了燃料电池领域的“卡脖子”问题；以高温甲醇燃料电池系统和终端产品为代表的工程化产品应用，突破了产品在多工况、多环境、多领域的技术应用壁垒，为该技术走向终端市场建立夯实基础。生产加工制造方面，其也已形成核心部件全链条国产化的生产制造能力，其中耐高温电解质膜生产线、多孔电极涂覆线、膜电极压合线、电堆组装线等自动化生产线和系统集成半自动化生产线均已投产，这在国内乃至世界均极为少见。

上海博氢，公司产品以300W，5KW甲醇重整制氢燃料电池、20m³/h甲醇制氢设备为主打产品及产品模块，广泛应用于多种离网、分布式发电场景；通过多模块组合或纯化技术，有机兼容低温燃料电池，完美满足中、小型船舶、运输工具的醇电动力及增程需求，已与国内外多家知名企业及军方签订大批意向性订单和合作意向。该公司现已在浙江宁波慈溪建成甲醇氢燃料电池自动化生产基地，完成首台套示范，率先进入产业化阶段。

另外，上述发布新品的海得利兹目前已完成高温质子交换膜、膜电极、电堆等关键核心零部件的自主研发与量产，建成国内25MW高温电堆产线；创立高温膜燃料电池技术测试标准，创新研制的高温电堆测试平台实现商品化交付。

深圳氢新科技成立于2022年底，是一家致力于高温质子交换膜燃料电池小型化技术与产业化。与上述“甲醇类”高温质子交换膜燃料电池厂家不同，氢新科技采用国内独有的高温金属双极板技术，同时拥有完全自主知识产权的先进“卷对卷”大规模量产型高温膜电极工艺，可大幅度提升高温质子交换膜燃料电池的比功率。氢新科技的小型化高温质子交换膜燃料电池可满足各类空中、地面、水面以及水下移动运载工具、应急备用电源等领域应用要求。氢新科技在小型化的同时，可实现高温堆的大功率化，让高温质子交换膜燃料电池在移动运载领域具备实用价值。通过承接甲醇或其他绿色液态燃料储运用路线，实现让燃料电池技术真正的低成本应用。在公司成立一年内，深圳氢新科技就已快速实现高温膜电极大规模卷对卷量产、高温金属双极板规模化试制以及小型化、大功率高温堆的开发（单堆功率范围可实现5~30kW）。

广东能创，一家甲醇在线（车载）制氢技术和装置的专业科技开发公司，自广州组建以来，始终致力于甲醇在线制氢技术以及燃料电池发电系统技术研究，实现了分布式在线制氢/发电技术应用商品化。

挺淳新能源，位于上海青浦北斗产业园，公司产品就包含直接甲醇燃料电池（DMFC），且自主拥有直接甲醇燃料电池膜电极/电堆/系统、控制器、测试系统等产品技术。

甲醇燃料电池的机会与前景

甲醇燃料电池在哪些领域大有可为？目前看在船舶动力、基站电源等方面都显现出一定前景。

在船舶领域，随着国际海事组织减排目标的正式启动，排放大户航运业面临巨大的碳减排挑战。甲醇本身具有燃烧高效、排放清洁、可再生的特点，并且应用在船舶上，只需对现有船舶小幅改动，就可以使用甲醇作为燃料，能有效节约投资成本；另外甲醇常温呈现液态，也便于储运和使用。此外，甲醇燃料电池的运行成本只有柴油机的一半，以一个万吨级的货船为例，如果换用甲醇燃料电池，一年节省的燃料费用有百万之多。

另外，甲醇燃料电池还可以广泛应用于分布式离网供电（油田供电、矿井供电、海岛供电）、应急备电（基站备电、别墅或住宅备电、电梯备电）、移动充电（移动发电车、移动充电桩、冷链车供电、房车供电）、热电联供（零碳园区）。

“甲醇燃料电池本身的优势决定它的应用前景非常广阔，它能覆盖氢燃料电池进入不了的场景，车用不是它的主要市场，非车用有很多的场景与空间值得去开发挖掘。”一位甲醇燃料电池从业者表示。

值得注意的是，甲醇燃料电池系统价格仍较高，以5kW的高温甲醇燃料电池（HTMFC）系统为例，2023年价格在7万元左右，要远高于氢燃料电池系统。另外，由于目前甲醇燃料电池应用案例仍较少，缺少实际运营的数据支撑，消费者对这类产品在实际应用中的表现信心仍不足，进而影响市场拓展的速度。

多重原因下，现阶段甲醇燃料电池相关企业多数仍处于发展的艰难开拓期，少有企业实现盈利，有的甚至资金链一度紧张。不过，他们都保持战略定力与坚定信念在勇毅前行，他们相信甲醇燃料电池在未来大有可为！在这些企业的坚守努力下，相信甲醇燃料电池迎来发展曙光的日子，应该不会太远。