甲醇作为车用燃料的历史及应用情况

　　20世纪70年代出现的两次石油危机使许多国家积极寻求石油的代用能源，而醇燃料作为液化燃料，其储运、分配、携带、使用都和传统的汽、柴油差不多，且其原料来源丰富，燃烧充分，因而受到国际社会的关注。1976年在瑞典召开了第一次国际醇燃料会议（ISAF），推动了醇燃料的发展。

　　甲醇作为燃料在汽车上的应用主要有掺烧和纯甲醇替代两种。掺烧是指将甲醇以不同的比例（如M10、M15、M30等）掺入汽油中，作为发动机的燃料，一般称为甲醇汽油；纯甲醇替代是指将高比例甲醇（如M85、M100）直接用作汽车燃料，它需要对发动机构造进行改装，技术难度更大。

　　甲醇作为车用燃料有如下优点：（1）辛烷值高，能显著提高燃料的混合辛烷值，增强抗爆性能，可以提高发动机的压缩比，从而提高发动机的功率。（2）甲醇是高含氧量物质，它在气缸内完全燃烧时所需要的过量空气系数可以远远小于燃用汽油时所要求的值，燃烧更为充分。（3）挥发性好，有利于与空气的混和。甲醇汽油的可燃界限宽，燃烧速度快，可以实现稀薄燃烧，有利于提高发动机热效率，对排气净化及降低油耗有利。（4）可显著降低尾气排放。甲醇具有很高的氧含量，发动机应用甲醇汽油燃烧更加完全，且提高了发动机的热效率，因此可减少汽车常规运行时尾气中一氧化碳和碳氢化合物（CH）等废气排放。（5）在高油价、低甲醇价格情况下，经济上甲醇燃料占有很大优势。

　　甲醇作为车用燃料表现出的缺点有：（1）甲醇吸湿性强，与汽油互溶性差，会造成混合燃料的稳定性、遇水分层问题；（2）甲醇净热值不到常规汽油一半，甲醇燃料着火性差、低温启动性差，会出现发动机低温启动困难；（3）甲醇对各种金属均有严重腐蚀，造成发动机腐蚀及磨损问题，纯烧甲醇需要对发动机进行改造，有发动机通用性问题；（4）甲醇燃料十六烷值低，在压燃式发动机中燃用甲醇燃料较困难，有发动机积碳问题；（5）甲醇对汽车橡胶有溶涨作用问题；（6）甲醇能量密度较低，燃油箱容积需适当放大。甲醇使润滑油变稀，会加剧磨损，需要加防腐抑制剂；（7）甲醇有毒，怠速情况下甲醇汽车排放的甲醛（非常规排放）为普通汽油车的3~6倍；（8）使用甲醇燃料（M85、M100）时，需要另建储运、加注和销售设备系统，并建立安全防护系统。以上问题引起人们对于甲醇可否作为汽车替代燃料的长期争议，成为甲醇燃料能否推广应用的重大障碍。围绕解决上述问题，国内外从甲醇燃料、运输与加注、甲醇发动机、甲醇汽车等多个方面进行了研究开发。