中国特色的煤制醇醚氢汽车发展路线（上）

　　汽车发展遇到石油风险

　　当前中国石油消费量近4亿吨，产量和进口量各占一半，对外依存度达50%，远远超过30%的安全线。国际油价狂涨不止，已进入每桶140美元的“超高价时代”。因此，大量进口高价石油势必影响国民经济和汽车业的发展。

　　预测到2020年，中国的石油需求量为5亿～6亿吨，而中国只能生产2亿吨，其余的3亿～4亿吨要靠进口，对外依存度将达60%～67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10，相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油，极具风险。

　　清华大学用翁氏模型法预测，到2020年，我国石油储量和产量达到峰值，随后下降。据国际有关能源部门和中国石油学会石油炼制分会的资料分析，石油输出国组织各国的石油储量在上世纪90年代分别达到峰值或下降，尽管有新石油资源发现，到2020年，全球石油储量和产量将再次达到峰值，随后下降，油价也随之达到峰值。如果说过去石油危机是石油外部的原因，那么今后的石油危机则是石油本身的短缺，是“真正的石油危机”。到那时，广大发展中国家的经济和汽车大发展，将出现严重的供需矛盾和石油危机。

　　我国原本没有能源风险，只有石油风险。大量进口高价石油，势必影响本国经济发展和能源安全，加剧国际石油危机和抬高石油价格，损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波，更会危及国家安全。

　　节能是人类永恒的主题，但在缺油大国，只靠节油不能根本解决能源风险。为维护能源安全，石油进口应严格控制在30%的安全线以内，2020年进口不得超过1.5亿吨。因此，创建以煤替代石油的新时代可以从根本上避免石油风险。

　　目前，中国的能源现状是：“以气代油”，以少补缺，进口代进口；气价随油价上涨，高价代高价，油气双双成为高价进口风险能源。“粮制乙醇”受阻于“粮食安全”，成为食品涨价的主要原因之一，不得不叫停；“煤制油”耗煤、耗水多，投入大、风险大，也被“叫停”；“煤制甲醇”能很快大量代替石油，但“受不知情的误解”，“余争”不休；“电动汽车”不解近渴，市场前景不明，又有争议，大量代替传统汽车，未见希望。

　　究其根本原因，是对中国能源资源的国情缺少长远观点和各种能源的统一筹划，结果是屡屡受挫，造成浪费，延误时机。因此，我们要从更长的时间跨度和与能源相关的更广阔的视野来研究能源资源的国情，制定汽车能源的战略规划。

　　汽车

　　发展路线：“走两步，看一步”

　　据公安部最新公布的数据显示，当前全国机动车保有量1.657亿辆，其中汽车6122多万辆，轿车不到2000万辆。随着农民收入的增长，城镇化和农村公路的发展，村镇汽车将增长；城镇私有住房普及，也将迎来家用轿车的大发展。到2020年，我国汽车保有量预计将达到1.5亿辆，需要石油3亿多吨。如果将石油的进口控制在安全线内，按用油部门平均分配，汽车需要代用油1亿吨左右，大约要影响到5000万辆汽车的用油。当前城市和公路、农村用车各占一半，城市公交和出租车占汽车总量5%左右。汽车代用油的对象，除城市公交和出租车外，更重要的是城乡大量用车。

　　笔者认为，今后汽车发展路线要“走两步，看一步”。“走两步”中，一步是提高内燃机的节能减排水平。另一步是研发内燃机用替代油燃料。只靠提高内燃机的节能减排水平，难以满足替代石油1亿吨的需要。这两步要同时推进，在节能减排的内燃机上使用高性能清洁燃料，取得综合效果，逐步达到低排放。目前来说，内燃机技术成熟可靠，价格低廉，维修方便。大力开发推广内燃机用高性能清洁燃料，是实现2020年替代石油目标的最主要选择。“看一步”是指探索性研究电动汽车及混合动力汽车。新型结构的汽车研发推广缓慢，远水不解近渴。再说探索性研究是有风险的，可成可败。例如，上个世纪90年代美国前总统克林顿批准“新一代汽车合作计划”。由当时的副总统戈尔分管，通用、福特、克莱斯勒公司和能源、商务、运输、国防部、科研机构共453个单位参加，开发出了通用Precept、福特Prodig、克莱斯勒ESX2新一代样车，百公里油耗由9升降到3升，大大降低排放污染。但因汽车技术复杂、成本太高，没有市场化而告终。探索性的研究是必要的，但在关键技术可行性、可靠性和经济性与市场前景没有成熟前，还不能量产。我们不能混淆探索性研究与现实性发展的界线，以免延误时机。

　　正确的能源战略将使我国能源“久远无忧”

　　我国能源将经历两个发展时代：第一个是煤和天然能源时代，能源“百年无忧”。第二个是可燃冰和人造太阳能时代，能源“久远无忧”。

　　一个国家的能源资源是由自然历史形成的，人们不可能改变，只能利用。能源分为化石能源、天然可再生能源（简称天然能源）、种出来的可再生生物质能源（简称生物能源）三大类。我国富煤炭、缺油气；地域广大、气候多样，天然能源比较丰富；生物能源受人民食物需要的制约。如果以“煤为基础，天然能源相匹配，油、气、核、生物能源作少量补充”，我国的能源将“百年无忧”。

　　预测到2050年和2100年，我国年消费能源分别约为50亿吨和100亿吨标煤，百年累计共需消费能源约5000亿吨标煤。按16亿人口计算，2050年和2100年人均消费能源分别约3吨和6吨标煤。当前各发达国家中，日本、英国、德国、法国人均消费6吨左右标煤，美国人均消费11吨标煤。

　　按已探明可采剩余的化石能源和可经济开发、利用的天然能源，我国百年累计约有6300亿吨标煤，为消费能源5000亿吨标煤的1.25倍以上。化石能源中只有煤是万亿吨级，其他都只有10亿吨级。煤10345亿吨，可得3500亿吨标煤以上的成品煤，为消费能源5000亿吨标煤的75%以上，且煤的伴生气———煤层气和衍生气焦炉煤气比石油、天然气和核能多，都是优质清洁能源。煤及其气体构成百年不可替代的主体能源，不利用煤，中华民族将难于生存发展。石油和天然气为20.4亿吨和23900亿立方米（当量石油23.9亿吨），石油气是天然气的十分之一，核能约合20亿千瓦（5000万千瓦用40年）。油气核能只能成为少量的补充能源。天然能源百年累计2500亿吨标煤以上，为消费能源的50%以上。按百年累计，太阳能和地热能可利用万亿吨级，风能和地表能（用热泵交换的地温、水温、风温等）千亿吨级，其他百亿吨级。利用程度决定于技术、经济条件和使用对象，水能和风能技术成熟，经济尚可行，分别达3亿和5亿千瓦，可用100年，相当于当前7亿千瓦容量。地表能、浅层地热能和太阳热能可满足供热、制冷的需要，当前占能源消费总量的10%～15%，技术成熟，比较经济。太阳能和深层地热能电站投入大，随国家和人民经济水平的提高，扩大建设太阳能山上、荒漠电站和深层地热电站将成为电力发展的主力。这样，单位土地面积产生的能源比种植生物能源多，又不占可开垦土地，还可实现无污染。

　　煤及其气体是一种基础能源，可发电、制热，制造气体和液体燃料及化工产品。天然能源主要用作发电制热，也可电解水成三次能源的氢气，但能效低、成本高。天然能源多数品种受天气变化而波动，稳定性差，难能成为独立的基础能源。煤与天然能

　　源相匹配，可以达到需求和环境的平衡。

　　汽车燃料可利用当前废弃的高硫低质煤（约占煤总储量的近一半）和煤层气、焦炉煤气制造甲醇、二甲醚和氢气（简称醇醚氢），能像石油一样创百年汽车能源新时代。

　　现有能源“百年无忧”，就有充裕的时间研究第二个时代的能源。从当前勘探和研究的情况看，可燃冰和人造太阳能可能是未来有希望的大量能源。可燃冰是蕴藏在深海底冻土带里的天然气（甲烷）水化物。人造太阳能是海水中的氢同位素核聚变发电（称人造太阳）。可燃冰是基础能源，与人造太阳能相匹配，也可以达到需求和环境的平衡。第二个时代的能源，可利用千年。

　　汽车

　　不宜“与民争食” 勿蹈“粮制乙醇”覆辙

　　粮食安全和能源安全是我国两大基础任务：一是“哺育健壮长寿的中华民族”，确保16亿人口的营养水平的食物需要。二是确保能源持续安全，“能源百年无忧”。“民以食为天”，确保食物需要是比能源更重要的头等大事。我国用占世界9%的耕地，解决了世界21%人口的温饱，取得了巨大的成就。进入全面建设小康社会，还要达到中等发达和发达国家的水平，要从吃饱到吃得营养健康。因此，营养健康的食物需要量将不断增长，粮食和食物安全的警钟要始终长鸣。

　　当前我国粮食总产量还没有恢复到1998年5亿多吨的历史最高水平，后来虽然推广杂交稻谷（杂交水稻部分地区亩产由400公斤增长到800公斤）和改造中低产田提高了产量，但人口已由12.5亿增加到13亿人，并因过度开垦而退耕还林、还草、还水，人均粮食产量逐年下降，从412公斤下降到2003年的334公斤。尽管2007年恢复到379公斤，但粮食仍有缺口，虽只差几个百分点，但影响到几千万人的吃饭问题。

　　另外，种出来的生物质能源从种植到制造要耗能（制造1吨乙醇用1吨煤，1吨煤可制造半吨多甲醇）和污染，成本很高，缺乏竞争力，补贴不能持久，也不公平，国内外对其得失有争议。粪便、垃圾和多余秸秆等生产沼气、发电等，就地生产、就地使用，经济合理，但种出来的生物质能源不可能成为汽车的大量长期燃料，汽车不宜“与民争食”，我们必须避免重蹈“粮制乙醇”的覆辙。