能源和環(huán)境是世界經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展面臨的兩大主要問(wèn)題?，F如今全世界都在大力發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)以及氫能源汽車(chē)，但實(shí)際上還有一種被忽視的新能源汽車(chē)：甲醇汽車(chē)。使用醇(甲醇和乙醇)作為燃料的概念就同內燃機一樣有歷史。19世紀末，由尼古拉斯·奧托等人開(kāi)發(fā)的早期內燃機模型實(shí)際上就是設計成由醇進(jìn)行驅動(dòng)的，之后則因為石油更便宜易得而被取代。
在氣候和能源問(wèn)題日趨嚴峻的今天，醇類(lèi)燃料又重新受到人們青睞。對于農業(yè)發(fā)達的美國及盛產(chǎn)甘蔗的巴西來(lái)說(shuō)，乙醇燃料可以從農業(yè)副產(chǎn)品中提煉，而對于農業(yè)用地緊張但煤礦相對豐富的中國來(lái)說(shuō)，則更適合通過(guò)煤化工制取甲醇燃料。
什么是甲醇燃料？
甲醇是一種用途普遍、制造簡(jiǎn)便的化工產(chǎn)品。對公眾來(lái)說(shuō)，甲醇更多與曾經(jīng)肆虐的假酒聯(lián)系在一起。
什么是甲醇燃料？顧名思義，就是甲醇與汽油的混合物，其中包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇和異丙醇的混合醇等與汽油的混合物，甲醇摻入量一般為5%～30%。甲醇與汽油混合通常稱(chēng)為“汽油摻燒甲醇”，并以甲醇的含量作為燃料標記，例如摻入15%、30%、50%、85%甲醇的汽油分別為M15、M30、M50、M85；純甲醇燃料和添加劑則為M100等。甲醇汽油具有環(huán)保、成本低、節省資源等優(yōu)點(diǎn)，所以一直被國際公認為新型節能燃料。
首先在動(dòng)力性方面，甲醇辛烷值高，抗爆性好；自身含氧，燃燒熱效率高，通過(guò)增加壓縮比，可以在很大程度上增加發(fā)動(dòng)機的功率和扭矩，較同型號汽油發(fā)動(dòng)機高10%；在排放方面，甲醇是含氧化合物，具有燃燒完全等特性，因此，可有效降低一氧化碳和碳氫化合物的排放，減少有害氣體的排放，從而達到減排效果。除此以外，甲醇作為新能源燃料的來(lái)源主要是由焦爐煤氣、高硫煤提煉而成，從生產(chǎn)源頭就決定其成為環(huán)保型新能源。
石油大亨 抑制醇燃料崛起
70年代初的石油危機，使許多國家為了能源安全和平衡外匯，積極尋找石油的代用能源。在這種力量的推動(dòng)下，醇燃料作為液體燃料，其儲運、分配、攜帶、使用都和傳統的汽、柴油差不多，而且其原料資源多，燃燒干凈，因而受到國際重視。1976年許多國家代表在瑞典召開(kāi)了第一次國家醇燃料會(huì )議（ISAF），推動(dòng)醇燃料（主要是甲醇和乙醇）發(fā)展。后來(lái)隨著(zhù)對大氣質(zhì)量要求提高，發(fā)現醇燃料不僅可替代石油，而且其汽車(chē)尾氣排放比汽油和柴油都更低，對環(huán)境也更有利。
因此，到了80年代，石油價(jià)格雖有回落，但發(fā)展醇燃料的推動(dòng)力已轉為改善大氣環(huán)境質(zhì)量。除了巴西執行國家乙醇燃料汽車(chē)政策，在全國推廣使用無(wú)水乙醇摻汽油的E22和含水乙醇E95燃料以外，美、德、加、法、日、瑞典、新西蘭等發(fā)達國家政府和汽車(chē)公司，都大力推動(dòng)醇燃料汽車(chē)的研究、試驗和示范推廣，并由國家議會(huì )列為清潔燃料，予以發(fā)展。
世界各大汽車(chē)廠(chǎng)都在積極研究開(kāi)發(fā)，示范了許多不同方案的醇燃料汽車(chē)，如專(zhuān)用優(yōu)化的醇燃料小轎車(chē)（曾是巴西汽車(chē)的主流），全醇燃料的大轎車(chē)、大卡車(chē)等，在醇燃料汽車(chē)技術(shù)上有很大進(jìn)展。
美國福特汽車(chē)公司率先在生產(chǎn)線(xiàn)上大量生產(chǎn)醇燃料汽車(chē)FFV，主要在州和聯(lián)邦政府部門(mén)使用。對環(huán)保要求很高的加州政府，更是積極推動(dòng)。但由于石油價(jià)格連續下降，世界幾大石油跨國公司出于自身利益，不愿投資建設醇燃料的加注設施。隨后，醇燃料使用價(jià)格高漲，且便利性降低，用戶(hù)逐漸放棄使用醇燃料。缺少市場(chǎng)推動(dòng)的醇燃料汽車(chē)也陷入發(fā)展泥沼，福特公司也不得不在幾年前終止了醇燃料FFV汽車(chē)的生產(chǎn)。
能源壓力下 甲醇或重登歷史舞臺
我國石油的對外依存度一直高居不下，2013年是58.1%，2014年是59.5%，每年約2.8億噸汽柴油被內燃機消耗掉。2013年和2014年，我國內燃機年產(chǎn)量都在8000萬(wàn)臺左右，總功率分別為18億千瓦和20億千瓦。近年來(lái)，煤炭占我國能源消費總量的比重一直徘徊在66%~70%，未來(lái)30~50年煤炭在總消費中的占比會(huì )有所變化，但其主體地位不會(huì )改變。如何實(shí)現煤炭高效、潔凈利用是我國能源以及能源產(chǎn)業(yè)轉型升級的大問(wèn)題。推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，就必須走煤炭清潔、高效、綜合利用之路。
2014年國務(wù)院常務(wù)會(huì )議明確提出，京津冀、長(cháng)三角、珠三角地區除熱電聯(lián)產(chǎn)外，禁止新建燃煤發(fā)電等高耗能高污染項目，這是因為熱電聯(lián)產(chǎn)有更高的能源利用率。傳統電廠(chǎng)對于煤炭的能源利用率能夠達到40%~44%，熱電聯(lián)產(chǎn)對于煤炭的能源利用率能夠達到70%。而比熱電聯(lián)產(chǎn)更高利用的技術(shù)是煤電化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，它使煤炭的能源利用效率可以達到85%，除發(fā)電、供熱外還產(chǎn)出甲醇。甲醇是基礎的化工原料，除可以為內燃機提供燃料外，還可向下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸，所以發(fā)展甲醇汽車(chē)和我國煤炭資源的清潔、高效和綜合利用緊密聯(lián)系，這是中國考慮甲醇替代的基本出發(fā)點(diǎn)。
甲醇汽車(chē)示范運行 表現不俗
我國對甲醇燃料的研究起步于20世紀70年代初期?！傲濉逼陂g由國家科委組織、交通部負責將M15(甲醇占15%)甲醇摻燒汽油研究列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項目，在山西組織了480輛汽車(chē)、并建有4個(gè)加油站的營(yíng)運規模?！捌呶濉逼陂g，由國家科委組織，中科院負責將北京北內發(fā)動(dòng)機零部件有限公司的492發(fā)動(dòng)機改燒甲醇(M85以上)技術(shù)列入攻關(guān)項目，并在四川、重慶等地投入數百輛汽車(chē)試運營(yíng)。
2012年，工信部正式啟動(dòng)在山西省、陜西省和上海市開(kāi)展甲醇汽車(chē)試點(diǎn)工作。到目前為止，包括甲醇轎車(chē)、甲醇重型商用車(chē)、甲醇城市客車(chē)、微型車(chē)在內共281輛甲醇汽車(chē)投入試運行。
甲醇汽車(chē)在試點(diǎn)城市“表現不俗”。工信部公布的技術(shù)檢測結果顯示，“兩省一市”試點(diǎn)甲醇車(chē)輛運行平穩正常，氮氧化合物等排放數據比國四標準限額值低40％至50％，部分指標達到國Ⅴ標準，單位里程燃料費用比同排量汽油車(chē)降低48％。
甲醇“上路”依舊路漫漫
甲醇的安全性，尤其是毒性一直被認為是甲醇大規模使用的隱患。而事實(shí)上，示范總結中一直有“正常使用，安全性能夠得到保障”的結論。其實(shí)，不僅在我國，就算是在示范運行總里程超過(guò)2億英里（約合3.22億公里）的美國，也從沒(méi)出現過(guò)甲醇燃料使人中毒的事件。但是“有毒”一詞還是會(huì )引起人們的聯(lián)想，對于從未接觸過(guò)甲醇燃料的人，其想象空間更大。這也成為我國推動(dòng)甲醇使用的難點(diǎn)之一。
從國內外的報道以及甲醇中毒發(fā)生的統計數字看，由甲醇引起的中毒主要是急性中毒，誤飲誤食是中毒發(fā)生的最主要原因。只要把住誤飲誤食這道關(guān)，中毒的問(wèn)題就能得到很好的控制。國內外，尤其是近十幾年來(lái)我國大量的甲醇應用實(shí)踐表明，規范使用甲醇燃料是安全的。
“叫好不叫座”仍是目前甲醇汽車(chē)在中國面臨的窘境。接受記者采訪(fǎng)的業(yè)內人士認為，甲醇汽車(chē)要實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，真正大規模推廣“上路”仍面臨不少障礙?！皬脑圏c(diǎn)到推廣這一步怎么跨越值得研究?！惫ば挪考状计?chē)試點(diǎn)專(zhuān)家組組長(cháng)何光遠說(shuō)。
不過(guò)，根據國家工信部對新能源汽車(chē)的定義，新能源汽車(chē)是指純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。其他能源驅動(dòng)的汽車(chē)只能算作節能汽車(chē)或清潔能源汽車(chē)。相比新能源汽車(chē)動(dòng)輒幾十萬(wàn)元的價(jià)格，甲醇汽車(chē)即便是在傳統汽車(chē)的基礎上改裝，成本也不過(guò)2000~4000元。發(fā)展甲醇燃料的優(yōu)勢是社會(huì )綜合成本低。除了依靠我國汽車(chē)制造和甲醇生產(chǎn)上的優(yōu)勢外，主要體現在能夠利用原有的汽柴油加注網(wǎng)絡(luò )上。改造一個(gè)加注設施只需將油罐徹底清洗并更換加注機，費用只要10萬(wàn)元，很小的支出就能使現有資源得到更好地利用。發(fā)展甲醇不只是推廣甲醇汽車(chē)，它是與煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)出端中的化工產(chǎn)品相銜接的一個(gè)方面，也是對于我國目前提倡節能減排大方向下一個(gè)很好的補充。
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