“碳中和”是在全球變暖的背景下提出的，“碳中和”提出的目標就是為了追求凈零排放，將經濟增長與資源消耗斷聯。在“碳中和”的大背景下，習總書記也立下了2060年實現“碳中和”的宏偉目標，國家作出的相關決策與部署，積極地推進了我國社會經濟向綠色低碳經濟的轉型，這也是我國未來40年經濟發展的主要基調。

據相關資料顯示，全球73%的碳排放主要來源于能源領域，僅2019年，在能源領域二氧化碳排放量達330億噸，其中，中國常年位居全球二氧化碳排放首位，2020年中國二氧化碳排放99億噸，占全球中排放量30.66%。對于一個發展中國家來說，實現“碳中和”是一項重大的挑戰。

歸根到底，實現“碳中和”就是要解決能源問題，以中國能源結構來看，“富煤、少氣、缺油”是國內能源的主要特點，其中煤炭資源消費總量占比達56.8%，這也是中國碳排放強度較高的主要原因之一。若想實現“碳中和”，需要供給端與需求端共同發力，控制化石能源總量，提高利用率，推動產業架構轉型，發展綠色能源與儲能。

電動汽車出行真的是低碳出行嗎？

電動汽車已成為現在汽車轉型的主要發展方向，那么電動汽車真的可以減碳嗎？單從汽車這一層面來看，電動汽車的確可以做到減碳，但從整個能源架構來看，碳排放并沒有減少。

我國電網的63.7%主要還是依靠火力發電，電動汽車的電能來源還是化石燃料。總的來說，表面是在開新能源汽車，實際開的還是化石能源汽車。因此，在使用電動汽車的過程中依然會存在碳排放，距離零排放的目標還有一定距離，并沒我們想象中那么美好。

液體才是能源的最佳載體

談到綠色能源與儲能問題，很多人都會想到現在大力發展的電動汽車，以電池作為電能存儲的載體，為汽車動力提供所需的電能，通過電能取代傳統的化石能源的方式，實現低碳的目的。但是早在1859年就已經發明的電池技術，為什么直到現在才被推廣呢？歸根結底就是能量密度的問題。

每種能源的能量密度都不相同，當能源載體的體積為1m³時，氫氣的能量密度為3.2 kWh/m³，天然氣的能量密度為10 kWh/m³，鉛酸電池的能量密度為90 kWh/m³，現在備受推廣的鋰電池能量密度也僅為260 kWh/m³，即使是在電動汽車領域備受看好的刀片電池，能量密度也僅僅在300~500 kWh/m³之間。而以液態形式存在的汽油能量密度達8600 kWh/m³，柴油為9600 kWh/m³，甲醇液體為4300 kWh/m³。就能量密度而言，電池的能量密度連液體的零頭都不到。

資金成本也是項目發展首要考量的問題，在運輸方面，液體比固體更易運輸，僅需通過修筑運輸管道或通過輪船即可實現低成本運輸。這也是為什么石油能在全世界流通的原因之一，同時，液體與固體電池相比，液體的能量密度也更高、方便儲存、安全系數高。

甲醇制氫減少化石能源使用

既然液體是最佳的能源載體，那有什么既低碳能量密度又高的能源液體嗎？答案是當然的，那就是甲醇，甲醇可以當作氫氣的載體，通過催化甲醇產生氫氣實現供能。

自提出節能減排以來，氫氣也成為了備受矚目的焦點，以氫氣作為汽車燃料電池可擺脫傳統化石能源的依賴，在保證了化石燃料總量的同時，還降低了碳的排放。

氫氣雖好，但在實際應用中存在著諸多問題。第一點：如氫氣的能量密度較低，不便存儲與運輸，這也是目前市面上推廣應用氫燃料汽車的阻礙之一，若使用液態甲醇更易運輸，能量密度也更高。第二點：安全問題，氫氣是化學元素周期表中最活躍的氣體，化學性質極不穩定，容易發生爆炸。舉個簡單的例子，氫氣球爆炸的新聞相信大家都略有耳聞，當氫氣遇到火星時會被點燃產生爆炸。而甲醇具有閃點高的特點，在常壓狀態下存儲或運輸發生爆炸、著火的概率相對較低。第三點：注氫站建設的問題，由于氫氣的化學性質與物理性質的問題，導致注氫站不宜在城市中建設，這也就降低了用戶加注氫氣的便捷性，同時由于能量密度的問題，注氫站的占地面積比注甲醇站的占地更大，建設成本也更高。

今年9月，生態環境部正式打開甲醇汽車公告申報端口，甲醇汽車被納入國家汽車工業統一管理范圍，這也意味著甲醇汽車開始進入新一輪市場推廣。

雖說甲醇在汽車上應用時一個比較新鮮的事物，但吉利在這一領域已經深耕了16年之久。吉利在這一領域已有接近200項專利技術，并且目前已經開發了將近20款以甲醇作為動能燃料的車型。在工信部甲醇汽車試點項目中，投入甲醇汽車占試點總數近90%。截至目前，吉利甲醇乘用車已規模化運行2.7萬輛，總運行里程達到80億公里，最高單車運行里程120萬公里。

中國船舶集團711所也成功研發了甲醇重整制氫原理樣機，并完成了調試驗證。經過驗證在標準工況下制氫量達15 Nm3 h-1、制氫純度高達99.99%，CO濃度小于0.15 ppm。制造出的氫氣可滿足燃料電池的需求，且制氫率也達到了國內領先水平。

近日，中科院在甲醇制氫催化劑研究中取得了新的進展，開發出了具備高機械強度和高催化活性的 3D 打印催化劑制備方法。通過干燥結晶煅燒方法，成功在高機械強度氧化鋁多孔載體上合成了銅鋅片層結構活性組分層。通過改進氧化鋁載體空間結構，從而提高傳熱與傳質效率降低床層壓降，進而提高甲醇重整反應催化效果。實現單位質量催化劑氫氣的時空產率達到 536 mol / kg cat / h，徑向壓潰強度達 152.4 N / mm。可在不同的行駛路況下保證制氫催化效果，且催化效率是傳統催化效率的四倍。

小結：

通過電動汽車實現降低碳排放固然沒錯，但忽略了能源供給源頭這一重要的一環，若在新能源汽車內配備甲醇制氫的催化裝置，在車內實現制氫，不僅提高了能量密度，還可減少了化石能源的使用，這樣才能真正的實現減少碳排放，早日達成“碳中和”的目標。