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    赌上企业前途的18年,吉利为何还要死磕这条小众的能源路线?

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    首席智行官2023-02-23

    作者 / 于雷

    2005年,国际油价在55-60美元/桶左右,国内93号(现92号)汽油刚过3元/升,价不如水。这一年,国内乘用车销量冠军还是「古董」夏利,自主品牌只能在夹缝之间寻求生存,推动汽车走向千家万户的市场红利也还未真正开始。

    但也就在这样一年,年销量刚刚突破10万辆的年轻车企吉利,却在艰难险境中悄无声息的开启了一项在当时难被理解、难见回报的技术研究——甲醇燃料与甲醇汽车

    直到18年过去,伴随全球首个十万吨级绿色甲醇工厂正式投产,才真正让甲醇这一新兴路线走入到大众视野当中。而这座工厂,也正是吉利控股集团和河南省顺成集团共同投资的。

    再回头来看,却能发现吉利在这18年里,已研发出了200余项甲醇汽车核心专利技术,开发出20余款甲醇乘用车和商用车,具备甲醇汽车整车研发、制造、销售的全链体系能力。

    清洁能源「起跑线」

    甲醇具有能源和化工的双属性,它在化工领域已有了非常重要的地位,生活中经常用到的塑料、木工板、农药、染料、合成纤维等,都离不开甲醇。同时,甲醇也是理想的清洁能源,燃烧后排放的NOX和颗粒物极低,有助于解决雾霾等大气污染问题。

    但相比于化工领域的应用,甲醇能源的发展却显得困难重重。2012年,国内启动了甲醇汽车试点工作。2021年,甲醇汽车在《“十四五”工业绿色发展规划》中被正式纳入绿色产品,提出要促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广;2022年,《“十四五”交通领域科技创新规划》提出围绕碳达峰碳中和目标,推动甲醇等新能源、清洁能源的应用。

    而这时,市场上已初步奠定纯电动汽车的发展路线,商用车领域也主要围绕纯电与氢能源探讨。

    这种情况,也与甲醇本身的来源有关。传统工业合成甲醇大多从化石资源出发,将煤转化为含有一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和氢气(H2)的合成气,再在高压和高温下通过催化剂进行催化转化。

    这样生产出来的甲醇虽然是清洁能源,但生产环节却会产生大量废气、废水等污染物质,而电和氢却有着比较成熟的清洁生产技术。

    因此,甲醇想要达到电、氢的同一起跑线,就是要改变生产工艺。吉利也很早意识到了这一点,2015年7月曾投资冰岛碳循环国际公司(CRI),发展二氧化碳加氢合成清洁甲醇燃料(ETL)的技术。

    该技术的原理是模拟光合作用,使二氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应合成甲醇,具有二氧化碳转化率高、生产过程中不产生一氧化碳等有毒物质、系统可长期稳定运行、可利用地热发电过程中产生的低温热源电解水制氢等优势。

    双碳,甲醇能源的发展契机

    如果说,实现生产过程中的环保,是进入到清洁能源规模化探索赛道的门槛。那么,二氧化碳制甲醇技术在碳减排上的优势,则可以给其提供更多独有的契机。

    以这次投产的安阳绿色甲醇工厂为例,可以综合利用顺成集团焦炉气中的副产氢气,与鞍钢白灰窑尾气中捕集的二氧化碳,通过CRI的反应器直接合成绿色甲醇。相比于从汽化炉出来再进行补氢的传统工艺,不但没有废气产生,还可以把尾气中的二氧化碳「吃掉」。

    目前,中国每年排放二氧化碳105亿吨,而安阳绿色甲醇工厂在达到11万吨/年的时候,就可以直接减排16万吨二氧化碳,相当于增加森林种植面积16万亩。

    二氧化碳是常见的工业尾气,中国恰恰又是电力第一大国、钢铁第一大国、焦炉煤气第一大国。

    这些产业都会产生大量二氧化碳,过去只能当做废气排放出去,但现在可以通过建设二联厂的方式,利用尾气生产绿色甲醇,实现二氧化碳资源化利用。即使这些产业未来的能源结构发生变革,也可以从生物质、城市垃圾中获取二氧化碳,或者直接从大气中捕获。

    安阳绿色甲醇工厂就采用了中国具有完全自主知识产权的二氧化碳捕集净化工艺,其可以从工业尾气中回收二氧化碳,也同样可以从空气中采集。只不过,当前有条件选择二氧化碳含量更丰富的工业尾气。

    「液体」是更合适的能源载体

    在绿色甲醇上,与二氧化碳资源化利用一同被聚焦的,还有其作为液体能源载体的优势。

    「液体是人类最好的能源载体。电好制不好储,氢气既不好制也不好储,只有液体,陆上可以管路输送,海上可以非常便宜的跨海输送,而且可以像茅台酒一样长期储存。」南方科技大学创新创业学院院长、澳大利亚国家工程院外籍院士刘科在安阳绿色甲醇工厂投产仪式上说道。

    吉利控股集团协同创新中心总经理沈源后来在沟通会上也提到了类似的问题:「氢面临着存储运输的安全问题,氨面临着安全的问题、毒性的问题,这些导致它们在储运方面带来很大的挑战。但是甲醇不一样,甲醇在自然界常温常态下是液体存在的,所有的运输是按照正常的危化品运输。」

    目前,全球对于液体燃料的运输技术都非常成熟,管路、海运船舶等现有设备也都可以得到充分利用。管路运输成本最低,海运稍贵,但每升成本也只在7分钱左右,而且可以长久储存。

    这也是当前电能存在的主要问题。电网有即发即用的特性,电无法在电网中储存,现有的电网容量有限,难以支撑大规模充电桩及高压充电站的部署。部分资源紧张的高速服务区、停车场已经面临无法扩建充电设施的问题,有些车企也在新的充换电设施上,加入了储能和风光发电装置,减轻对电网的压力。

    相比之下,甲醇和氢作为实体能源,都可以长久储存。而且,甲醇在常温常压下即为液体,和汽油的储运方式没有太大区别。但氢作为燃料储存时为液态,对于储存设备规格和储存温度的要求很高,成本远高于甲醇。

    刘科还提到,基于甲醇便于储存的特点,也可以将太阳能、风电高于电网需求的余电,转化为甲醇。其不像电池储能站存在成本高、容量有限的问题,可以全面布置在发电设备附近,利用电解水制氢加二氧化碳做成绿色甲醇。

    绕不开的成本

    一边是新能源的储存问题,另一边还有变革性技术带来的额外成本。

    远程新能源商用车集团首席科学家、醇氢科技总经理刘汉如表示:「尽管氢是终极目标,但是因为制造成本比较高,现阶段还无法摊销。仅氢燃料电池成本就有100多万元,整车成本到了130万-150万元,是传统重卡的4倍,所以现在也只是示范。」

    电动重卡的价格主要由电池容量决定,中信证券在最新的研究报告里预测,200-300km续航电动重卡整车售价会在90万元左右,超400km的重卡售价会达到140万元。

    而甲醇能源重卡则只需要在燃油重卡上做一定程度改装,如远程M100甲醇重卡所搭载的发动机就是以潍柴重型发动机为基础机,采用吉利自主甲醇动力技术,发动机B10寿命超过100万公里,变速箱、驱动桥等关键总成都与国内主流重卡厂家配套资源相同。

    在售价上,远程M100甲醇重卡的指导价只有35.3万-37.8万元,和传统柴油重卡基本一致,排量和动力也没有区别。而且,得益于甲醇燃料的价格优势,远程甲醇重卡的燃料成本还可以额外减少18%-32%,每公里最多节省1元钱。

    根据官方的预测,仅顺成集团向醇氢科技采购的300辆吉利远程甲醇重卡,通过使用安阳甲醇工厂生产的绿色甲醇,预计每年就可减少柴油消耗1.5万吨,减少碳排放4.5万吨,节省燃料费3000万元。

    通过此次合作,醇氢科技还将与顺成科技合资成立运营公司。围绕商用车,安阳当地已经形成绿色甲醇从生产到加注再到应用的生态闭环,后续双方还将致力于在当地及周边地区推广甲醇重卡和绿色甲醇生态,如甲醇加注体系建设、运营等。

    要是可以更大规模的使用甲醇燃料,还有利于保障国家能源安全。根据国内对液体能源需求量的预测,假如三分之一的车辆使用甲醇燃料,就能减少8000万吨的石油进口,约占2022年进口量的15.7%。

    虽然相比于已经大力推广数年的电、氢能源,甲醇能源才刚刚迈出了大规模商业化探索的第一步。但其建立起的燃料循环经济生态,已经展现出对中国现有产业结构升级的巨大价值。

    时至今日,新能源技术路线仍未定论,新玩家也并非没有反超机会。

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