据不完全统计，我国迄今已有34座城市建设氢能产业园，但氢能目前还存在储运价格高、安全隐患大、基础设施建设投资高昂等瓶颈问题。如何有效解决氢能“痛点”？澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科日前给出了他的答案：“甲醇在线制氢。”

         “发展氢能主要是解决石油短缺、环境污染这两个问题，尽管氢能大有前景，但氢气并不是很好的能源载体。”刘科指出，氢的“四个最”是靠研发无法改变的：体积能量密度最低的物质、最小的分子、最易泄漏、最宽爆炸范围。这些原因造成储氢运氢成本和基础设施投资高昂，高压氢气罐燃料电池车从安全角度不宜在已建成的地下停车场这些封闭空间长期停放。

         据悉，氢气在密闭空间的爆炸极限为4%-74%，全球炼油厂事故很多是由于氢气泄漏造成的，因此有了“氢气是炼油厂的魔鬼”的说法。

         “加氢站一定要有安全距离，但考虑到经济性等因素，如果加氢站建在半个小时车程以外，来回一个小时去加气，你会买这样的车吗？”刘科说，与将氢气压缩到高压汽车储氢罐相比，甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体。1升液氢（需冷凝到零下253摄氏度）只有72克氢气，1升甲醇跟水反应可放出143克氢气，1升甲醇的产氢量是1升液氢的2倍。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，可实现即时制氢发电。

         那么，甲醇作为制氢原料是否可行？甲醇来源广泛可靠，既可以利用煤炭制甲醇，也可以利用“弃风”“弃光”电解水制氢，氢再与二氧化碳反应制取甲醇；天然气等都可以转化为甲醇。在刘科看来，“甲醇是目前最好的制氢原料”。

         “为何世界上只有少数几个地方有石油，而世界任何一个角落都可以开车？”其主要原因是液体燃料陆上可以管路输送，海上可以很便宜地跨海输送，并可以长期保存。刘科院士算了一笔账，如果将一船汽油从休斯顿的炼油厂拉到天津港，加油站7元/升的油价中，运费成本不到7分钱。“液体燃料输运成本低，也便于长期储存，这是液体能源的优势所在。”

         值得注意的是，电动车和氢能汽车作为新能源汽车的两大“宠儿”，无论是加氢站还是充电桩，规模化基础设施成本都不低。刘科的研究数据显示，如果都以布局10000座站点计算，每天加注450辆车的液体燃料加注站建设运营成本约为20亿美元；每天充24辆车的充电站需投资830亿美元；每天30辆加注能力的小型氢气加注站成本则高达1.4万亿美元。

         刘科指出：“人类已投资几万亿美元建设了液体燃料基础设施，这些基础设施不会轻易放弃，甲醇制氢路线，可以很好地将已有的加油站等设施利用起来。”由此可见，甲醇在线制氢系统在规模化方面有明显优势，可避开燃料电池汽车的商业化瓶颈。

         另外，刘科认为甲醇能源已迎来了很好的发展机遇。甲醇现阶段可以作为能源、燃料、化工等行业的标准化原料，在长期发展进程中，甲醇还将对可再生能源具有极高的兼容性，同一套甲醇储运基础设施，可同时满足近期及中长期需求。“液态形式有能量密度高、可大规模运输、易实现低成本跨海输送等优点，转化成液体，是其他可再生能源将来的一个发展方向。”

         刘科还指出，电动车、燃料电池车都是未来能源技术的发展方向，能满足不同的市场需求，但均面临各种挑战。电动车未来的突破点可能在应用端，氢燃料电池则需要解决氢气的储存和运输难题。目前，通过甲醇转化制氢，是解决氢能“痛点”的好法子。他还强调：“能源发展需要多元化，应加强各种技术的研发力度，最后让市场来选择技术。”

         甲醇重整制氢VS可再生能源制氢，谁才是制氢路线的优选项？

         尽管甲醇制氢目前来看有一定合理性，但在一些专家看来，甲醇制氢并不是一个好故事。

         清华大学车辆学院教授杨福源表示：“煤制甲醇再由甲醇制氢，和直接煤制氢差别不大，如果为了在车用场景下应用更方便，甲醇可直接用作内燃机燃料，不用再经过制氢环节，两者都无法解决碳排放问题。”

         杨福源认为，甲醇制氢在技术上可行，但并不适用于商业化发展。“讨论制氢，必须首先明确要不要考虑碳排放问题。如果不考虑碳排放，那么不管哪种方式制氢都没有意义。氢是低碳排放下的选择，也正因此，可再生能源发电和电解水制氢才是正确的发展方向，如果是化石能源制氢，一定要增加碳捕集和碳储存技术。”

         在刘科看来，中国有丰富的煤炭资源，煤制甲醇是非常成熟的技术，甲醇取之不尽，利用甲醇和水重整产生的氢气直接通过电堆发电，对氢燃料电池的规模化应用发展有推进作用。

         未来能源控股清能链能源科技有限公司首席信息官邓姗姗认为：煤炭虽是中国基础性能源，却因排放问题饱受争议。“我国的风、光、水等资源非常丰富，在现代新能源技术支撑下取之不尽、用之不竭，能量总量远超煤炭资源，从未来3-5年来看，绿色可再生能源制氢成本与环境价值将远优于煤基甲醇制氢。

         甲醇经济对未来能源意义不大，甲醇制氢归根结底是煤化思维，而非绿色能源方向，但不可否认，现阶段，甲醇重整制氢对当下基础较为薄弱的氢能产业来说，具有一定的支撑作用。

         甲醇作为液体燃料，应用场景极佳，而且作为重整制氢，在当下具有一定经济竞争力，但从环保角度来看，甲醇无论怎样应用还是碳基能源，对环境的负面影响无法避免。“从可再生能源技术快速发展角度来说，长远来看，煤基甲醇未必比可再生能源制氢更具经济优势。例如，澳大利亚与沙特的部分可再生能源发电成本已经低于人民币0.15元/千瓦时，可再生能源制氢成本优势已初步显现。”

         在需要快速满足氢能应用示范需求的经济发达区域，采用甲醇制氢保障加氢站供应可作为过渡性选择，但甲醇制氢并非最好的氢能保障供给方式，在清洁能源制氢成本持续降低的背景下，煤基甲醇制氢不具备可持续发展条件。