2010年12月16日下午3时,昆明高新开发区,已经冷清了很长时间的“美的汽车工业园”大门口开始喧闹起来,曾经名噪一时的“美的汽车工业园”已被“云南大卫汽车工业园”几个字代替。而设立于这座工业园里的云南大卫汽车有限公司,一个规模庞大的专业团队正带领工人们为一种新的清洁能源载体 ——金属燃料电池及上下游产业链忙碌着。
能源紧缺的无碳选择
对于大多数人来说,金属燃料电池是一个全新的名词,然而,这却是一个100多年前就被科学家发现的化学现象。金属燃料电池由金属阳极、空气阴极和电解液组成,通过金属的“燃烧”产生电能。电池采用机械充电方式,通过更换金属板与添加电解液的方式进行充电。“在目前能源短缺和环境污染双重压力下我们通过解决金属阳极的腐蚀与极化及空气电极使用寿命等瓶颈问题,对金属燃料电池进行了商业性开发。”云南大卫汽车有限公司负责人余小溪在接受记者采访时如是对金属燃料电池进行诠释。
正是目前的能源紧缺和环保需求,金属燃料电池才被投资资金看好,同时也开始为市场所接受。中国储能与动力电源及其材料专业委员会秘书长、中国电池工业协会理事唐有根教授介绍,铝、镁、锌等金属都可以用作金属燃料电池的原料,云南大卫汽车有限公司正在研发的金属铝燃料电池使用寿命在300次以上,而金属燃料铝可以反复再生循环使用。理论上每1公斤金属燃料铝就可以产生8.1千瓦时电能,在实际工程应用中,1公斤金属燃料铝产生的电能在3.6~4.8千瓦时之间。余小溪说,“金属燃料铝的能量密度是燃料油的两倍以上,而且换装金属燃料电池的时间与汽车加油时间相当,一半加油站数量的金属燃料电池更换点就可以满足全部汽车需求,这样就可节约大量土地。”
作为燃料的金属铝在电解液中完成放电过程,就变成了铝的氧化物或氢氧化物,要重复使用铝就需要对铝进行化学还原。“一般还原1公斤金属燃料铝只需要消耗无碳电能约12千瓦时,而1公斤金属燃料铝产生的电能相当于2升柴油驱动常规汽车所做的功。”根据目前柴油的市场价格,2升柴油的售价在13元以上,如果按照大水电上网电价计算,还原1公斤铝需要不到3元的电耗成本,“我们的铝还原工厂初步拟建在小水电丰富的贡山县,不能上大电网的小水电1千瓦时的价格在5分到1毛钱之间。”余小溪告诉记者,如果用小水电资源还原1公斤铝,成本在0.6元~1.2元之间,再加上运费,在贡山利用小水电还原1公斤铝的成本不会超过1.5元,“也就是说,我用不到1.5元,就可以获得相当于13元的柴油燃烧所提供的能量。”
金属燃料电池更被政府看重并大力支持发展的另外一个原因则是其环保性,唐有根给记者算了一笔账,每升柴油燃烧后要产生 2.268公斤的二氧化碳,采用12千瓦时的电能还原1公斤金属燃料铝可取代约2升化石燃料柴油,就可减少约4.536公斤的二氧化碳排放,“整个过程中,金属燃料电池就是无碳化学反应,基本上不会有碳的排放。”而云南丰富的小水电、太阳能和风能等清洁能源,则是促使大卫汽车有限公司到云南投资金属燃料电池产业的核心原因之一。
云南金属燃料产业向50亿看齐
事实上,金属燃料电池及其产业链,就是通过金属燃料的氧化放电改变电能的储存和输送方式,把那些上不了电网的小水电、太阳能发电、风能发电所产生的清洁电能收集储存起来并实现再利用。以金属燃料电池为核心,向上可以延伸到生产清洁能源的电站建设和金属燃料还原工厂,下游则可以应用到运输车辆上,用来改装和制造电动运输车辆。“这样拉通的金属燃料电池产业链,将是一个庞大的产业规模。”余小溪说。
根据初步的规划,云南大卫汽车有限公司拟投资5000万元建设年产20亿Ah、300万 KWh金属燃料电池生产线,同时投资2000万元建设日产3万Ah磷酸铁锂动力电池生产线,然后配套投资2000万元对现有汽车生产线进行改造,形成年产 1万辆清洁能源客车生产能力。“我们还将在怒江贡山县投资5000万元建设金属燃料电池还原厂。”余小溪说,按照规划,公司新能源汽车项目将在明后两年完成一期目标,达到年产金属燃料电动汽车3000辆(含客车和集装箱牵引车),产值为15亿元,2013年前二期工程投产后,金属燃料电动汽车的产量将达到 6000辆,产值将突破30亿元,“到2015年我们三期工程投产时,云南金属燃料电动汽车的产量就将达到10000辆,产值将达到50亿元之巨。”余小溪及其团队对此充满信心。
2010年9月16日,该公司组织召开了“云南省新能源汽车及相关产品的产业联盟”座谈会,包括昆明高新区管委会、昆明市科技局、云内动力股份公司、昆船研究院、昆明电机厂、云南电网公司、富滇银行等17家单位参会。该公司分别与昆明协兴科技有限公司、昆明电机厂、云内动力、昆船集团、云南冶金力神重工有限公司、云南电网公司、中南大学、昆明理工大学、云南国防职业技术学院等单位签订了相关合作协议,初步形成了云南省新能源汽车及相关产品产业联盟。
30辆金属燃料电动车节后投入运营
目前,该公司的技术团队和工人现在正在忙于一件事,就是抓紧时间把昆明公交集团的30辆公交客车改装成为金属燃料公交客车,“这30辆金属燃料动力公交客车,将在春节后陆续交付昆明公交集团作为试运行示范车辆。”余小溪说。而这30辆金属燃料动力公交客车只是余小溪和他的团队试水金属燃料动力车辆市场的第一步,“我们的目标是把金属燃料动力装上集装箱运输车辆。”
余小溪更为看重的是云南在未来全球物流业发展上的地理优势,“云南是沟通两洋(太平洋、印度洋)三亚(东北亚、东南亚和南亚)的中轴点,在未来全球物流尤其是陆上物流业中具有巨大的潜能,昆明将成为未来全球陆上物流的一个区域枢纽,这就是我们放弃沿海发达地区而选择昆明投资金属燃料动力汽车的根本原因。”据了解,云南大卫汽车有限公司所属母公司中国至德集团来自香港,主营业务为物流业,而燃油费用一直是物流企业最大的成本组成部分。据悉,一辆出车率高的集装箱运输车一年的油耗在60万元左右,如果采用金属燃料电池的话,燃料成本则可以节约50%以上,而仅至德集团物流业务,就需要1万辆集装箱运输车辆。