甲醇,别把我灌醉

2019-04-11 03:10:18 汽车周刊2019年3期

何仲维

八部委“干杯”,鼓励发展甲醇燃料

《指导意见》明确指出,要坚持因地制宜、积极稳妥、安全可控,在具备应用条件的地区发展甲醇汽车;提高市场应用水平,保持我国甲醇汽车及相关产业在产品、技术及专用装备领域的国际领先地位;加快能源多元化和清洁能源汽车发展;推动传统产业转型升级,培育新的经济增长点,促进绿色循环低碳发展。

技术上的,产业上的,市场上的;经济方面的,环保方面的,战略方面的。《关于在部分地区开展甲醇汽车推广应用的指导意见》,饱含了政策制定者的长远考虑。不管是消费者层面,汽车产业链层面,甚至国家能源战略层面,推广甲醇,都是一件影响广泛而深远的重头大事。

甲醇好,还是汽油好?

和此前曾经试点研究的M5 – M85甲醇汽油混合燃料不一样,此次《指导意见》明确鼓励推广的是M100纯甲醇燃料。纯粹的甲醇究竟好不好?先别激动,让我们了解一下甲醇的脾性再说。

甲醇的热值比汽油、柴油都要低,正常来说,体积相当的甲醇燃烧后转化的能量要低于汽油、柴油。但有一点,甲醇辛烷值高达RON106~115,所以可以肆意地提高发动机压缩比,改进喷射系统。相比传统的汽油引擎,同等排量下标定完善的甲醇引擎,动力性能和燃效都有很大的提升空间。

相对汽油、柴油而言,制造甲醇的成本也相对较低。我国是一个“缺油、少气、相对富煤”的国家,利用高硫煤、低质煤、煤层气、焦炉煤气等制备甲醇,“多联供”方式生产甲醇,不仅把原先难以利用的低质煤炭利用起来,而且以低廉的成本转化为更清洁、更高效的甲醇,变废为宝,当然是好事一件。

还有一个好消息,甲醇混合气的燃烧非常充分,相比汽油、柴油,甲醇尾气中的碳烟、氮氧化物含量大大减少,削减了80%以上的PM2.5、95%以上的SO2、90%以上的NOx、50%以上的CO2,减排效果十分显著。如果推广成功,很有可能成为未来中国清洁能源的主力之一。

不过,天下岂会有十全十美的事情?真要把甲醇推广起来,还必须克服甲醇的一些缺点。

甲醇燃料有一定的低毒性,人体吸入后,会造成恶心、头疼等一系列症状。所以加注甲醇燃料时,一定要避免甲醇的泄露。现有的加油设施不能加注甲醇,必须要进行相应的设备升级。

甲醇对橡胶件有溶胀作用,也会对铅、铝、铜等金属造成轻微的腐蚀,所以甲醇汽车和普通的燃油汽车也不一样,部分零件需要经过改良,以适应在甲醇環境下工作。

除此之外,在严寒低温天气下,甲醇引擎可能不太容易启动,这一点需要在燃料箱外挂加热设备或者其他方法解决。

改进设备,反而不是最大的难题,经过一段时间的探索,我们的汽车厂商已经有足够的技术力量去克服。我们遇到了一个意想不到的难题:甲醇汽车,“饭量”特别大。

甲醇的热值比汽油、柴油要低,然而在高压缩比、涡轮增压等技术辅助之下,实际输出的动力更强,因而“饭量”也特别大,几乎要比平常的汽油、柴油车涨了一倍。换算过来,普通小汽车40L的油箱,如果要保持同等的续航里程,保守估计要扩容至60L。虽然燃料费用节省了下来,却意外地被更大的油箱挤压了车内空间,颇有一点黑色幽默的意思。

甲醇汽车,为何跑起来这样难?

当前,以电动汽车为主,混合动力汽车、燃料电池汽车等为辅的新能源汽车产业正得到大力发展。作为低碳含氧燃料,甲醇燃烧清洁,无烟碳排放,替代石油燃料可以提高燃烧效率,有效改善空气质量,减少雾霾生成。同时除煤炭外,甲醇的生产原材广泛至天然气、甚至二氧化碳。在我国多煤少气缺油的能源结构下,甲醇似乎是除了纯电动线路之外替代石油燃料的不错选择。然而,近几年来,一直被提上议程的甲醇汽车却为何迟迟得不到推广?怎样才能让甲醇汽车在公路上快速地奔跑起来?

最早在30多年前,我国已经在着手研究以甲醇取代或补充石油燃料,因为技术不成熟而搁浅多次;2007年前后,国际石油资源供应日益紧张,甲醇汽车又重回议事日程;2012年,工信部要求在山西等省市开展甲醇汽油试点工作;而这一次,八部委聚首“干了这杯醇”,试点推广至山西、陕西、贵州、甘肃等更大范围,同时也明确指出上游企业、汽车厂商的技术路线。事实上,并不是甲醇汽车推广进展迟缓,只是星星之火,尚未引起我们的关注。

去年年底,西安市人民政府率先印发了《西安市鼓励甲醇汽车产业发展若干政策》,按照要求,2018-2019年西安市将推广应用10000辆M100甲醇出租车,并鼓励各级行政事业单位、公共服务机构优先采购甲醇汽车。在配套方面,2018-2019年西安市共建成45座M100甲醇加注站。此外,还对列入国家《车辆生产企业与产品》公告目录,在西安区域购买、登记注册和使用的甲醇汽车给予补助,重卡每辆补助10000元,乘用车每辆补助5000元。甲醇M100燃料汽车可借由公交专用道通行,且不受限行措施限制。

在八部委《指导意见》的背后,无论是政府、科研、企业,每一个实干的身影,都不容忽视。

为了能顺利用上未来的清洁能源,各行各界都付出了极大的努力。有的科研人员一心扑在实验室里,埋头一干就是十几年。从2002年开始,天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德带领的团队就开始研究甲醇燃料。经过十几年的努力,甲醇蒸发性不好、不易着火、具有一定的腐蚀性以及没有现成的部件等几大技术难点相继攻破,柴油甲醇组合燃燒技术突破了甲醇难以压燃的应用障碍上。

人大代表、吉利汽车董事长李书福也曾数次在两会中提案,尽快推动甲醇汽车的市场化运行,明确甲醇汽车产品相关技术规范、制定标准等。在甲醇的商业化应用上,吉利一直充当着急先锋的角色,时至今日,已经略有小成。

吉利最早在2005年着手研发甲醇替代燃料,次年已成功研发第一代吉利甲醇汽车。此后的10年,吉利一直处在量产试运行阶段;最终在2017年,吉利甲醇发动机整车技术获得突破,从试点阶段开始转变为推广阶段。

吉利曾向冰岛碳循环国际公司投资2.82亿元人民币,联手研发以甲醇为燃料的1.8L自然吸气发动机,最大输出功率95kW(129PS),其最高车速175km/ h,燃料箱容量为53L。目前这套1.8L甲醇动力系统,已配套到海景、远景、帝豪GS等车型上。不仅如此,吉利甲醇动力帝豪车队还在冰岛完成了10万公里的穿越测试。目前,吉利已拥有近百项与甲醇燃料相关的技术专利,先后开发出5款甲醇动力系统和14款甲醇轿车,无论是技术实力还是量产产品,吉利可以说已经走在了市场前列。

最让人激动的是,装配吉利甲醇动力的自主赛车参加达喀尔拉力赛,摘下了T1.3组别亚军。须知道,这可是以残酷著称的达喀尔赛场上,首次出现不以汽油或柴油作为燃料的赛车。这不仅反映了吉利对甲醇引擎的信心,更表明了吉利对甲醇燃料的坚定态度。

不过,即便甲醇有各种诱人的优点,技术上也能克服她的绝大部分缺点,即便八部委聚首“干杯”,各试点推广工作热火朝天,吉利等实干车企也拿出了令人信服的动力系统和新车型,我仍然有点担心,担心会被甲醇“灌醉”。

然而未来10年、20年,乃至50年,油电混合、插电混合、纯电动、液化天然气、甲醇汽油、乙醇汽油、生物燃料、M100甲醇…… 前进的道路迂回曲折,哪一种能源形式能够在剧烈的历史转折中,部分补充甚至完全取代石油?

哪一样更好,哪一样不好,没有人敢妄下结论,没有人敢把一篮子鸡蛋都悬吊在同一根绳子上。能源问题,关乎行业,关乎民生,关乎国运,关乎国于国之间的利益。挑选哪一支作为新能源动力来源和技术线路?或者应该选择多样化的协同发展方案吗?又或者,需要培育一块百花齐放的试验田,用心经营,耐心灌溉,待到春天的脚步临近时,开得最旺盛的那一朵,便是我们的答案。


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