燃料·发电001
——e-Fuel（合成燃料）

将用过剩电力生产的氢气与浓缩回收的二氧化碳进行合成

技术成熟度　中

2030年期望值40.3

e-Fuel是将水电解生成的氢气和二氧化碳通过催化反应进而合成液体燃料，从而使其发挥汽油的功能，驱动发动机工作。

e-Fuel利用可再生能源制得，使二氧化碳的排放量和吸收量相同，其目标是实现碳中和。

值得注意的是，该能源可以应用于已经上市运行的内燃机汽车。

石油公司将负责e-Fuel的实际生产，同时，各汽车制造商也参与了相关研究。

为了早日实现碳中和目标，e-Fuel因其可以进行工业化生产，并且具有能够在较短时间内进行大规模生产的优点，而在其他液体燃料中脱颖而出。但用玉米或藻类制成的生物燃料，因其需要使用太阳能，将耗费更长的生产时间，所以位列其后。

日本丰田、日产和本田等汽车制造商，都在积极研发由二氧化碳和氢气制成的合成液体燃料，以寻求高效的合成方法、恰当的利用方式和有效的商业模式。

e-Fuel可以与汽油或柴油混合使用。它减少了包括混合动力汽车在内的由发动机驱动的车辆在行驶过程中的二氧化碳排放量，使其更接近碳中和，并为迎接2030年日本更严格的环境法规做好准备。

其目标是使得包括能源生产阶段在内，混合动力汽车的二氧化碳排放量能够低于电动汽车。如果能够实现这一点，混合动力汽车的动力系统（将产生的旋转能量有效转换到驱动轮的设备）将成为2030年的主要焦点。

动力系统的开发需要巨大的投资，为了尽快明确研发方向，上述三家公司迅速开展研究，挖掘e-Fuel的潜力。

若是为了迎合2030年的法规，现在才开始进行研发恐怕只能勉强赶上。而据说要进行大规模生产，还需要再耗费10年的时间。

或许这也是为了防止欧洲霸占所有e-Fuel相关专利而采取的行动。e-Fuel概念与日本的能源战略非常契合，该战略主张建立氢能社会。通过将难以以气态形式运输的氢气转化为液态形式，可以提高氢能源的便携性。

德国奥迪一直是e-Fuel研发的先驱。2017年，奥迪在德国建立了相关研究设施，其认为，到2030年仅靠电动汽车来满足欧洲日益严格的环境法规是有风险的，而电动汽车很可能在成本和续航方面面临新的挑战。

欧洲将在2030年实施极为严格的二氧化碳排放标准，与2021年相比，排放量将减少37.5%。此外，关于从2025年起以从油井到车轮（well to wheel）阶段排放的二氧化碳为基础来规范排放量的内容也正在推进中。如果加上发电阶段产生的二氧化碳排放量，与混合动力汽车相比，电动汽车将没有明显的优势，当然这也取决于当地的电力组合。因此，这也是e-Fuel备受关注的原因。它可以减少混合动力等其他依靠发动机驱动的车辆的二氧化碳排放量。

技术领先的汽车与发动机零部件制造商德国马勒公司表示：“e-Fuel的引入将是（实现2030年规定的）决定性一步。”该公司已经确认e-Fuel与其现有的发动机具有良好的兼容性，并认为e-Fuel可与汽油燃料混合高达20%。

然而，虽然汽车制造商正在研究e-Fuel，但它们不太可能参与其生产和销售过程。汽车制造商的研究仅为燃料公司提供技术支持。

欧洲石油工业协会（Fuels Europe）于2020年6月15日宣布，它将致力于开发一种碳中性液体燃料。欧洲汽车制造商将支持该项目的研发，而石油公司将负责实际生产。

e-Fuel所面临的主要问题是成本。估计每升e-Fuel的成本约为500日元 。若不计算消费税的话，日本汽油燃料价格仅为50~60日元，e-Fuel比汽油贵了近十倍。照这种情况，e-Fuel的普及将遥遥无期。

导致e-Fuel价格高的原因是费托合成（Fischer-Tropsch process，简称F-T合成）反应合成碳氢链所需的高温和高压力。这就是为什么世界各地都在进行研究以改进F-T合成。例如，日本丰田公司正试图通过改进催化剂铁和钴，以求降低F-T合成反应时所需温度和压力的同时，能够提高产量。

清水直茂 1IHAqulf1ItkCoECSfhLOJKp9TWCzclYrEfVilTr/AVv9nDcaJrRIwPp4POnmQ4r