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甲醇汽车发展现状及展望

专题网友投稿2020-03-03A+A-

,导致市场运行的甲醇汽车又都改烧汽油,甲醇汽车行业发展陷于停滞。

在国内,甲醇汽车经过40余年坚持不懈的研发和长期的示范推广,目前已经攻克了甲醇的腐蚀性、高温气阻和冷起动等难题,动力性和排放特性都与传统汽车基本一样。同时我国的甲醇主要产自煤炭和焦炉气,生产甲醇的煤炭多为高硫、高灰分的劣质煤,因此国内甲醇的价格不足汽柴油的1/3,具有很强的价格优势,因此甲醇汽车及其下游零部件产业都得到快速发展,但是国内甲醇汽车的发展仍处于起步阶段,需要加大技术研发力度,形成成熟的甲醇汽车产业链。

二 甲醇汽车发展的机遇

(一)甲醇是清洁燃料

甲醇的分子结构是CH3OH,仅含有一个碳原子。燃烧时无烟无焰,一般不会产生颗粒。由于甲醇自身属于高含氧的燃料,燃烧时需要空气量少。甲醇完全燃烧时需要的理论空气量仅为汽油、柴油的一半还不到,因此,作为车用燃料应用时,氮氧化物NOX生成量会比汽油和柴油少得多。特别是对于柴油重型商用车,使用甲醇作为燃料,在清洁排放方面会有很大的优势。甲醇掺烧后,可以不需要尿素辅助便可达到国Ⅴ排放法规的要求。这对于柴油车减排具有重要意义。特别是当前重点治理柴油车排放的要求越来越强烈,数以千万辆的在用车排放问题亟待治理,为此甲醇将可以发挥重要作用。

甲醇不仅燃烧清洁,而且对环境十分友好。甲醇作为燃料使用时,向周围环境的污染排放主要在于储存、运输和添加过程中。运输事故、储存渗漏、加注溅洒、甲醇蒸发挥发等是甲醇排放的主要途径。汽油国标规定在37.8℃蒸气压为40~85kPa,甲醇在同样温度下蒸气压为31.9kPa,明显低于汽油;甲醇的汽化潜热为1167kj/kg,比汽油值293~841kj/kg高得多,在正常使用和储存情况下,甲醇挥发排放进入大气的数量远低于汽油。甲醇易溶于水,进入水体或土壤中的甲醇会很快被稀释,当浓度低于微生物生存阈值后就能被自然界微生物降解自净。而汽柴油则难溶于水,不易扩散,在自然环境中难以降解,会产生累积污染。另外,废水中含有少量甲醇反而有利于微生物降解脱出废水中的含氮物质。因此,甲醇燃料虽有一些毒性,但易于在环境中降解,使用甲醇燃料不会对环境造成严重的污染。

在水中,甲醇及乙醇的生物降解过程要比原油或者汽油迅速得多。醇燃料在水中的滞留时间以几小时计算,而原油、汽油、柴油的滞留时间尺度则以几年计算。据估算,如有10000t甲醇泄漏到海中,在洋流帮助下扩散溶解稀释,泄漏后1小时甲醇的浓度就能下降到0.36%,再往后的浓度将更低。随后的几天内微生物通过生物降解方式能将稀释的甲醇降解处理完。但是相似规模的汽油泄漏事故,由于汽油与水不溶,将会大面积覆盖在海水表面而不容易被扩散,这样长时间的集聚很有可能导致区域性的生态灾难。

 

(二)甲醇汽车节能优势

工信部甲醇汽车试点工作实施以来,在5省市10地市历时5年的试点实践中,1024辆不同类型的甲醇汽车,采取不同的运行模式,总运行里程达1.8亿公里,乘用车百公里甲醇燃料消耗在15升左右,燃料消耗比照同样类型汽油车,等热值替代比例从理论值降为1.7∶1,按汽油等热值计算平均能量转换效率可提高20%以上;使用柴油/甲醇双燃料组合燃烧技术的商用车柴油燃料替代率超过30%,替代比例为1.2∶1,比照柴油消耗,等热值计算平均能量转换效率提高平均节能12%以上。

甲醇除了在汽车应用方面有很大的节能优势,相较于煤制燃料,如煤制油、煤制乙醇等液体燃料,在制取方面也有很大优势。目前,国内煤制乙醇的技术基本成熟,但是其基本技术路线是从先生产甲醇,再转化为乙醇。因此,过程耗费的能量一定比甲醇要多。此处仅以煤制甲醇和煤炭直接制油进行比较。国内煤制甲醇最先进的单耗指标约为每吨甲醇用标准煤1.6吨,而神华100万吨煤直接液化工艺产出的油品加上其他副产,每吨产品消耗原料煤需要4.35吨,甲醇作为燃料在制取时需要的原料煤炭量仅为煤制油的1/3左右。以甲醇为燃料直接进入发动机燃烧驱动汽车的替代汽油比例1.7计算,吉利甲醇汽车百公里耗甲醇15升相当于耗煤19.2公斤。如果用煤制油百公里油耗8.82升,可折算成耗煤28.4公斤。由此可见,比较用煤生产适合汽车使用的液体燃料,生产甲醇的资源利用率远高于煤

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