三聚环保氨氢燃料电池的思考

cxm_19772小时前 知耻而后勇！
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今天看到一则新闻，2020年6月5日丰田汽车与中国一汽、东风、广汽集团、北汽集团、北京亿华通等6家企业在北京宣布，将成立一家由丰田主导的氢燃料电池研发公司——联合燃料电池系统研发(北京)有限公司。 未来，这6家公司将发挥各自优势，推进氢燃料电池车在华研发、落地和普及。新公司所在地为北京市，占地面积约19000，投资总额约50.19亿日元，各家企业出资比例为，丰田65%、亿华通15%、一汽5%、东风5%、广汽5%、北汽5%。
这一事件让氢燃料电池车再次受到大众关注，也让我想起了去年6月三聚发布的关于与福州大学化肥催化剂国家工程研究中心签署战略合作意向书的公告。根据公告，双方将在已有的技术成果基础上，共同开展： 1、氨分解制氢催化剂的关键技术开发、反应器设计、成套工艺技术研发、 规模化生产及应用示范； 2、开展氨燃料示范装置系统设计及应用示范验证； 3、基于以上研发成果，在海南、福建、内蒙古等地开展分布式加氢站布局和运营。
这一纸公告，激起了三聚粉们的极大兴趣和关注，因为这意味着三聚将进军当前炙手可热的氢燃料电池领域，获得新的发展空间。而另一方面，这也引发了蹭热点的质疑。也难怪，因为三聚的黑科技实在是多，如今又横空出世一个氨氢燃料电池概念，自然让市场满腹狐疑，这是否只是单纯的概念炒作？
下面，我将自己对这一新业务的思考，从四个方面，来进行阐述。
一、项目背景
为了澄清蹭热点的质疑，我们不妨来看一看这一技术概念产生的背景。
实际上，三聚和福州大学化肥催化剂国家工程研究中心在MCT悬浮窗催化剂、钌基低压合成氨催化剂等方面已有着多年的合作历史。而福大化肥催化剂国家工程研究中心历经二十多年，在研究低温低压合成氨反应技术过程中，对钌基催化剂进行了深度研究，同时也解决了较低温催化活性的钌基氨分解催化剂进行氨分解制氢的技术。这是氨氢燃料电池中最核心的技术，在此领域福大化肥催化剂国家工程中心处于全球领先水平。
再来看一看相关事件的时间线。
2018年11月22日，福州大学化肥催化剂国家工程研究中心申请了发明专利： 一种钌基氨分解制氢催化剂及其制备方法与应用（发明专利申请号：CN201811399363，公开号CN109529865A，申请日：2018.11.22，公开日：2019.03.29；专利代理机构：北京三聚阳光知识产权代理有限公司）
摘要:本发明公开了一种钌基氨分解制氢催化剂，包括活性组分、促进剂和载体；活性组分为钌，促进剂为铯和/或钾，载体包括氧化镁、活性炭、氧化铈、氧化钼、氧化钨、氧化钡和氧化钾。本发明还公开了所述钌基氨分解制氢催化剂的制备方法和应用。与现有技术相比，本发明提供的钌基氨分解制氢催化剂的制备成本低、工艺简单，具有较高的低温催化活性和良好的耐热性能。
2019年4月18日（即上述专利公开之后不久），三聚在2019年一季度报告中，首次正式提到了公司将进军氢能领域。在一季报中，有如下相关表述，“正在开展新型制氢催化剂的前期调研工作”；“报告期内，公司继续展开生物质液化、氢能等新一代清洁能源适用的以钌、镍等为基础的催化剂及工艺的开发，以实现新型清洁能源的高效、安全、分布式利用。”
2019年6月20日，福州大学和三聚环保共同申请了发明专利：一种氨燃料电池系统及电动装置（发明专利申请号：CN2019105376841，公开号CN110277578A，申请日：2019.06.20，公开日：2019.09.24；专利代理机构：北京三聚阳光知识产权代理有限公司）
摘要:本发明属于氨分解技术领域，具体涉及一种氨燃料电池系统及电动装置。本发明提供的氨燃料电池系统包括氨分解反应装置、加热装置、氢燃料电池、依次连接的DC/DC变换器和逆变器、电池组和换热器，该氨燃料电池系统可以长期稳定运行、形成循环利用，具有灵活性高、能耗低、系统利用率高的优点；本系统的换热器可以使氨分解后产生的能量对氨气进行预热，实现了对余热的回收利用；通过电池组可以使电池组快速响应、稳定输出，快速应对电动装置加速、减速的情况，提高了系统运行的稳定性，且可以将氢燃料电池产生的电能或将电池组内的电能输送至外界；该系统的电池组或加热装置可以为氨分解反应装置提供能量，无需外界为氨分解反应装置提供能量。
2019年6月21日，福州大学和三聚环保共同申请了发明专利：一种固体氧化物氨燃料电池（发明专利申请号：CN2019105401434，公开号CN110265688A，申请日：2019.06.21，公开日：2019.09.20；专利代理机构：北京三聚阳光知识产权代理有限公司）
摘要:本发明公开一种固体氧化物氨燃料电池，包括壳体，还包括，供氨气管，燃料电池部件和空气通道。本发明在供氨气管内放入氨分解催化剂，氨气在氨分解催化剂层分解吸热，产生3:1的氢氮混合气，在较低温度下具有更好的电化学性能。本发明燃料气体及空气发生电化学反应后放热，同时尾气经过补燃后放热，在去除尾气中剩余的氨气同时，预热待反应的氨气和空气，促进电化学反应，实现温度的自维持，无需外热源，仅通过换热即可保证电池的稳定运行。
2019年6月24日，三聚公告了与福州大学化肥催化剂国家工程研究中心签署在氨氢燃料电池方面战略合作意向书。
从以上背景可以看出，三聚和福州大学化肥催化剂国家工程研究中心共同进军氨氢燃料电池领域，并不是蹭热点的投机之举。而是有着坚实的合作基础，多年的研发历程，和充分的技术准备，是水到渠成的战略举措。
正如在公告中对双方合作方式的描述：1、甲方（三聚）合作企业具有丰富的氨资源，结合甲方在气体净化、分离、提纯等方面具有核心的技术优势。乙方在氨合成技术研发方面技术国内外领先，在原创自主研发方面具有丰富经验。双方合作基于氨的生产、储存与利用，开拓出一条低碳甚至无碳化的能源生产及利用新模式，针对现行氨分解催化剂分解温度高，导致能耗高和设备要求高等技术难题，设计开发出低温高性能的氨分解催化剂及成套技术，同时开展氨直接和间接燃料电池的系统集成等核心技术研发，最终突破氨燃料电池的技术瓶颈，形成国际先进的技术成果。 2、甲方提供催化剂批量生产系统技术和研发资金；乙方开展以上催化剂及技术的研发、成果转化、应用示范验证工作。这一合作可以说是强强联合，相得益彰。
二、战略意义
在氢能源有望成为未来重要的新能源技术路线，国内政策也大力扶持的背景下，三聚开发氨氢燃料电池技术的战略举措更有着重大的现实意义。
氢燃料电池汽车众多优势凸显。燃料电池汽车具有高效（一次能量转化）、环保（零排放、产物只有水）、超长续航里程（功率密度远大于锂电）、加注时间短等优点。1）氢气作为可再生能源，其来源广泛；2）环保：在工作过程中，产物为水，无有害物生成；3）能源转化率高：燃料电池的转换效率高达80%以上，是内燃机的2~3倍；4）加氢速度快：仅需3~5分钟可加满；5）续航里程长：氢燃料电池的能量密度高，车载续航里程可达500~1000公里。
因此，氢燃料电池汽车得到了有力的政策扶持。自2011年以来，国内有关部门已经从战略、产业结构、科技、财政等方面相继发布了一系列政策，引导鼓励氢燃料电池