我国煤的保有储量1万亿吨,高硫煤约占煤资源总量的近一半,百年内每年可确保提供几亿吨当量石油的汽车燃料,能够成为新时代的汽车燃料。
甲醇燃料燃烧性能好、排放低。甲醇的辛烷值112,相当112号汽油,而汽油加了抗爆剂只能达到98号。
甲醇含氧量最高达到50%,空燃比6.4kg/kg;而燃油和燃气都在15kg/kg左右。甲醇因自供氧燃烧需要空气少而带入的氮气少,提高混合气的热值,含硫量是欧Ⅳ标准的千分之一。每吨甲醇投资2000元,成本1000元,是各种燃料中成本最低的。加油站可改造,费用少。二甲醚的十六烷值高于柴油,也含氧、低硫。氢气是最清洁的汽车燃料。这些燃料都能降低排放、提高效率和价格低廉,具有可持续发展的竞争优势。
甲醇的缺点已有对策:毒性可加色防范误饮,每吨10元成本,误饮已有解毒药;甲醛已能氧化处理,比汽柴油中苯、甲醛和丁烯三种致癌物的致癌度低;已有耐腐蚀添加剂、专用润滑油和耐腐蚀材料。甲醇生产过程中产生的CO2,是一种资源,可与煤层气制造成化工产品,用于强化煤层气和石油开采等,多余的可埋藏于废矿井或地下。
普通醇醚汽车
油-醇掺烧。国内有各种比例的掺烧,M15用的较多。在汽油或柴油中加入15%的甲醇,这样不用改变汽车和储运系统,有利于快速推广,在使用方面与乙醇汽油基本相同。
全甲醇汽车。即100%的烧甲醇。我国“七五”以来长期用M100,因甲醇汽化潜热高,冷启动困难,采用油或陶瓷片加热冷启动获得成功,与汽油的替代比1.5~1.6。全甲醇汽车的排放低,据国际能源机构和国内的测试,排放比燃油、燃气和乙醇好于欧标一个级别;CO2降低10%;美国甲醇研究院测试致癌度比汽柴油低75%。可用于在用车和在产车改造,改造费用稍高于燃气汽车。在与汽油并存时期和地区,为增加汽车行驶的灵活性,发展了双燃料汽车。
二甲醚汽车。十六烷值高,可代替柴油,比甲醇清洁,排放更低;易压缩,与液化石油气相同,还可供应城市燃气。
普通醇醚汽车能降低燃耗和排放,实现廉价低污染。但是,第一,没有发挥甲醇高辛烷值的优势。第二,还不能满足节能减排日益提高的要求。
汽车以倍数增长,排放以百分数降低。
必需用更低的排放,满足持续发展的要求。第三,面临电动汽车的竞争。普通醇醚汽车都是低水平的过渡性汽车,不能持续发展。必需充分发挥燃料自身的优势,发展更优越的汽车,使排放接近电动汽车,车价远低于电动汽车,综合经济效果为普通消费者接受,与电动汽车有一定竞争力,才能成为可持续发展的汽车。
高压缩比全甲醇汽车
12压缩比全甲醇汽车。中德合作研究的桑塔纳甲醇汽车,压缩比由汽油机的8.5提高到12.5。后来山西自主开发了12压缩比的甲醇汽车,浓燃,自然吸气,功率提高20%,升功率62.5,扭矩提高15%;与汽油的替代比降到1.3,排放比普通甲醇汽车降低20%。
17压缩比全甲醇汽车。柴油机改造成点燃式。“七五”开始作试验,近来在山西和北京试验成功。17压缩比为稀薄燃烧,增压,功率不变,热效率比汽油提高30%多。排放尤其是NOx和微粒明显降低。
氢气内燃机汽车
氢气是惟一不产生碳化合物的汽车燃料,是公认的21世纪最清洁的汽车燃料。宝马、福特、通用等公司已研发氢气内燃机汽车。氢气内燃机汽车燃烧产生微量NOX,约达汽油的1/10,还可做尾气净化处理,实现近零排放。
氢气内燃机汽车可利用现有内燃机大量生产的技术基础,成熟可靠、寿命长、投资省,价格低廉,维修方便,易推广。国外评论,氢气内燃机汽车势将先于燃料电池汽车进入市场,并与其竞争。当燃料电池汽车成熟廉价,也可共用氢气供应系统。
醇醚氢燃料的建议
相关部门预测,到2020年我国需要石油5亿~6亿吨,国产2亿吨,石油缺口达3亿~4亿吨。2003年汽车保有量3000万辆,用汽柴油6000万吨,需要1亿吨石油炼制出来。各方预测到2020年汽车保有量1.5亿辆,增长到5倍,需要石油4亿吨左右。如代替当量石油1亿吨,全国进口率40%~50%。如代替当量石油1.5亿吨,进口率30%~40%,相当于要用代油的甲醇1亿~1.5亿吨。预计到2020年发展1亿~1.5亿吨当量甲醇的汽车燃料。
用节省进口石油的资金,发展本国煤制醇醚氢燃料。进口1亿吨石油的资金,按每桶60美元,每吨7桶,约3000多亿元。建设甲醇厂,投资每亿吨2000亿元,产能1.5亿吨。1吨石油产汽柴油0.55亿吨,甲醇在气缸中燃烧对汽油能量转换替代比1.5,可每年生产1亿吨当量石油的甲醇,增加2亿吨煤,对煤的产量、运输、污染都无大的影响。
我建议把醇醚氢汽车列入重点发展规划,首先在全国推广甲醇掺烧,其次分批在各省市区推广甲醇汽车。汽车厂可以搞在产车改造。另外,加速二甲醚汽车、高压缩比甲醇汽车和氢内燃机汽车的研发。
特别是要加速制定醇醚氢汽车的标准规范,推广地方标准,推进国家标准。
(责任编辑:刘杰 )