1994年诺贝尔化学奖获得者乔治 奥拉先生，基于氢和二氧化碳合成制取甲醇，并以甲醇为化学物质构建和能源基础，提出了甲醇经济这一循环发展的科学理念；并以《后油气时代-甲醇经济》一书，为能源领域揭示了将甲醇向能源多元化应用和可持续发展的新思维。 二十多年后的今天，甲醇又以通过可再生能源制氢捕集二氧化碳，成为合成可再生能源，以实现清洁低碳和“碳中和”，被科学界认知和定义为新能源，并获得了高度关注和广泛应用。中国作为甲醇最大的制造国和消费国，已经在能源应用领域，实现了动力燃烧、热力燃烧、催化制热、制取蛋白、抽丝纤维等行业，实现了产业化应用。伴随着氢能产业的发展，“鼓励和支持企业研发甲醇燃料电池汽车产品，加快甲醇汽车科研成果转化及产业化应用”也正式写入政府主管部门开展的甲醇汽车应用的指导意见文件中。 在2019年6月20日的一期:“甲醇做燃料是中国能源禀赋的必然”直播节目中，清华大学原副校长，中国工程院院士 倪维斗指出：“现在大家搞氢能经济，从甲醇分子式CH3-OH来看，四个氢、一个氧、一个碳，本身是很好的载氢能体。甲醇在常温、常压下是液体，便于输送。同样一根管道，输送氢气和输送甲醇的能量有千倍之差”。 2021年5月在中国科学院学部大会上，丁仲礼院士介绍《中国碳中和框架路线图研究》报告时提出，“碳中和”过程既是挑战又是机遇，其过程不仅将会是经济社会的大转型，还将会是一场涉及广泛领域的大变革。“技术为王”将在此进程中得到充分的体现，即谁在技术上走在前面，谁将在未来国际竞争中取得优势。完成这个大转型，需要在能源结构、能源消费、人为固碳“三端发力”。“简言之，就是选择合适的技术手段实现‘减碳、固碳’，并逐步达到碳中和。”
中国汽车和内燃机工业，以吉利汽车为代表，已经实现了甲醇汽车和甲醇发动机产业化，在政策许可、行政许可、技术法规符合、市场准入、后市场保障通道健全和畅通的基础上，完成了规模化甲醇汽车的推广应用；以中科院大连化学物理研究、北京航空航天大学、上海博氢公司为代表的持有甲醇燃料电池技术的单位，正在开展甲醇燃料电池产品工程化和产业化建设。 我们知道，甲醇含有12.5%的氢，被认为是氢的最佳载体。甲醇既可以消纳二氧化碳（一吨甲醇可以消纳1.375吨二氧化碳），通过水蒸气重整又可以产生氢能（0.19吨氢气）。甲醇是目前被公认的能量载体，或者说是一个可以实现电能存储的载体。甲醇的物理特性是常温、常压、液体。存储、运输、保管、携带与汽、柴油相同。 今天，全面建立绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系，不仅是我们的目标，也是我们践行的发展路径。利用风光水电高效电解水制氢，耦合二氧化碳加氢合成“液态阳光”甲醇，以此作为储氢储能载体，设计开发集在线制氢、分离纯化、升压加注及二氧化碳液化回收于一体的液态阳光制氢加氢装备技术，既能解决高密度储存运输氢气的安全控制难度性问题，又能降低氢气储运成本，还可灵活调整产能，实现氢气的现产现用。 中国科学院大连化学物理研究所独立自主创新研究的成果，从我国发展可再生能源的角度，为我国发展氢能利用，提供了一个符合市场机制的保障装备和装置。液态阳光加氢站的示范应用，给了“新能源内燃机”在发展甲醇经济和实现“双碳”目标道路上更多的参考和选择；给了“新能源内燃机”应用领域更加宽阔的市场选项。 丁仲礼院士在介绍《中国碳中和框架路线图研究》报告时总结提出，我国学术界应该秉持开放的态度，广泛参与，发挥出想象力和创造力；国家有关部门在确定路线图的问题上可考虑先经历一段“百家争鸣”时期，千万不要急于“收口”，更不要急于强力推进。
今天，工信部甲醇汽车推广专家指导委员会作为甲醇汽车和甲醇燃料推广应用的指导机构，在北京组织召开的“氢内燃机系统技术讨论会”，通过产学研机构20个交流报告，以氢燃烧技术、掺氢燃烧技术、氢内燃机控制，氢气燃料喷射、进气增压、排气后处理、在线制氢与氢能供给为话题，开展交流讨论。“氢能内燃机同已经推广的“甲醇汽车”和“甲醇内燃机”，正在构成我国“新能源内燃机”完整的技术体系和系列产品。 我国氢能内燃机和甲醇内燃机，以应用可再生能源-甲醇燃料，应用甲醇在线制氢装备所获得的氢能，被业界称为“新能源内燃机”。我们有理由相信，中国的“新能源内燃机”，在已有的内燃机工业基础上，在我国内燃机行业产学研界长期坚持探索和研究的基础上，在多元化渠道保障氢能共给的使用环境下，定会为实现我国“双碳”目标承担应尽的职责，因为，2060年，我国可再生能源消费占比将达到80%。这一目标的实现，“新能源内燃机”义不容辞。 （作者系工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长） |
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