關(guān)于推廣甲醇汽車可行性分析

有關(guān)推廣甲醇汽車可行性分析摘要：在能源壓力和環(huán)境保護規(guī)定下，討論甲醇燃料作為石油燃料的替代品的優(yōu)勢，繼而討論目前國內(nèi)汽車行業(yè)概況以及甲醇汽車的特點和優(yōu)勢，最終得出甲醇汽車推廣的可行性。關(guān)鍵詞：甲醇；甲醇汽車；推廣TheAnalysisaboutThePopularizationofMethanolCarAbstract:Underthepressureofenergyandenvironmentalprotectionrequirements，wediscussestheadvantageswhatusingthemethanoltoreplaytheoilfuel，thenwediscussesthecurrentsituationofdomesticautomobileindustryandthecharacteristicsandadvantagesofmethanolcar，finallyobtainsthefeasibilityofpromotingthemethanolcar.Keywords:methanol;methanolcar;popularization引言甲醇燃料是指運用甲醇和汽油按一定配合比混合加工的燃料?；诩状嫉哪承┨匦?，它能實現(xiàn)減低廢氣污染的效果而被認為是一種新型清潔能源。在石油日趨短缺，環(huán)境嚴重污染，高油價給我國正常的生產(chǎn)和生活秩序帶來嚴重影響的形勢下，發(fā)展甲醇燃料來減緩能源壓力，增進環(huán)境保護成為一條可以預(yù)見的道路。而汽車行業(yè)，與一般百姓的平常生活有著非常緊密的聯(lián)絡(luò)，同步又是作為能耗大戶和污染大戶在一直困擾著我們，因此使用甲醇燃料作為動力燃料以改善這種狀況勢在必行。應(yīng)此需求甲醇汽車應(yīng)運而生。本文重要是從甲醇燃料替代石油燃料的可行性與優(yōu)勢方面入手。進而深入探討甲醇汽車的發(fā)展前景和對比其他類型新能源汽車的有關(guān)優(yōu)勢，從而得出推廣甲醇汽車的可行性。甲醇燃料1.1發(fā)展概述甲醇燃料的使用，歷經(jīng)了一番波折。在國外，甲醇燃料的研究早在在20世紀70年代就開始，該時甲醇因其可替代石油作為動力燃料，且使汽車尾氣常規(guī)排放比汽油和柴油車都更低。在改善大氣環(huán)境質(zhì)量的推進下，甲醇燃料被列為清潔燃料，得到了深入的示范推廣。然而后來在汽車行業(yè)的應(yīng)用中因其腐蝕和毒性等問題而受挫。[1]之后進入二十一世紀，伴隨世界石油資源逐漸走向枯竭，可再生能源不也許完全滿足能源規(guī)定的狀況下，各國加緊為石油危機找出路，對甲醇燃料，再獲得有突破性認識。目前甲醇汽油已在美國，德國，意大利，澳大利亞，巴西等許多國家商品化。在我國也碰到同樣的問題。不過在經(jīng)歷“六五”，“八五”，“十五”的研究工作再一步一步走到目前，研究人員對甲醇燃料的動力性、起動性、環(huán)境保護性、經(jīng)濟性及毒性、腐蝕性與對人體健康有無影響等甲醇的優(yōu)局限性進行了系統(tǒng)的研究、試驗。之后在山西進行歷時三年，行車試驗8000萬公里，單車行駛30萬公里的實測，亦已獲得了實際的技術(shù)成果。1.2使用甲醇燃料的背景及優(yōu)勢1.2.1推進使用甲醇燃料的外在原因作為推進甲醇燃料使用的外在動力有兩點：一種是能源問題，另一種是污染問題。伴隨國際石油價格的波動上漲（圖1.1所示），使用汽油等燃料對于許多人而言將會成為一種巨大的承擔(dān)，同步從圖1.2可以看出探明石油的增長速度開始放緩，這是石油枯竭的一種信號，而我們對于石油需求卻是有增無減（圖1.3所示）。圖1.1近30年來的石油價格走勢圖1.2二十年來探明可采石油儲量走勢（單位：億桶）圖1.3石油需求量歷史與預(yù)測（單位：百萬桶）此外在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展過程中也遺留下了許多問題，如全球變暖，酸雨蔓延，臭氧層破壞等一系列環(huán)境問題。這些正是目前能源構(gòu)造下帶來的環(huán)境污染問題。結(jié)合我國實際國情，能清晰地看到這兩個問題的嚴重性。目前我國已成為世界第二大能源消費國，然而我國石油的儲量僅占世界石油儲量的2.3%，石油產(chǎn)量為世界的6.5%，可供探明儲量的開采約為20余年，到2030年探明儲量將耗盡。加之我國一次能源構(gòu)造長期以煤炭，石油為主，使得我國目前二氧化硫排，二氧化碳及其他如甲烷，氧化亞氮等溫室氣體排放量均居世界前列，減排壓力十分巨大。[2]在面對種種問題下，發(fā)展新能源及清潔燃料已經(jīng)成為我國當(dāng)今最迫切、最重大的需要之一。在新能源多元化的發(fā)展戰(zhàn)略框架下，代用燃料的應(yīng)用和推廣尤為突出。可以看到有效安全地使用甲醇燃料對緩和我國能源構(gòu)造問題、減輕環(huán)境污染，增進我國工業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。1.2.1甲醇燃料優(yōu)勢使用甲醇燃料除了有來自外部的需求，也因甲醇燃料在許多方面上擁有的自身優(yōu)勢：作為甲醇燃料的重要成分，甲醇是一種最簡樸的飽和醇。甲醇燃燒后排出水和二氧化碳，是世界公認的“清潔燃料”。在熱量問題上只要合適地提高供應(yīng)量，從而使混合氣熱值大體與汽油的混合氣熱值相稱。甲醇辛烷值較高汽化潛熱大，甲醇汽化潛熱為汽油的3.7倍，有助于保證發(fā)動機的能量和動力性。3、甲醇原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝成熟，可以運用煤炭、天然氣、煤層氣，也可以運用生物質(zhì)、都市、垃圾等制成。因此較之石油資源，甲醇可以算是一種可再生資源。4、甲醇可使用煤炭，天然氣制取，也可以使用焦?fàn)t氣、煤層氣、天然氣和小化肥聯(lián)產(chǎn)都可制取甲醇，價格廉價，因此生產(chǎn)甲醇燃料的成本較低。此外國內(nèi)有許多企業(yè)投資甲醇項目，國內(nèi)甲醇產(chǎn)能非常巨大。5、甲醇燃料的輸配，油品經(jīng)營單位可運用既有石油燃料的輸配系統(tǒng)，在既有設(shè)備中增長一套裝置，稍加改裝、清洗，即可實現(xiàn)甲醇燃料的儲運流通。6、在甲醇燃料的使用過程中，最輕易進入公眾視野的是甲醇有關(guān)毒性和腐蝕性問題，之前有調(diào)查指出甲醇使用不慎輕易對人導(dǎo)致傷害。不過最新的研究表明，甲醇和汽油在化學(xué)物質(zhì)毒性規(guī)范中同屬于中等毒性，只要遵守操作規(guī)程不會對人體健康導(dǎo)致影響。甲醇的降解性很好，比汽油和柴油導(dǎo)致的污染小、時間短。[3，4]推廣甲醇汽車的可行性分析甲醇汽車出現(xiàn)背景在中國的汽車數(shù)量正不停地在增張。根據(jù)中國公安部交通管理科學(xué)研究所的數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)汽車保有量將近1.4億，就全國汽車保有量已到達1.37億輛，從2400萬輛增長到1.37億輛，近十年汽車年均增長1100多萬輛，是汽車數(shù)量的5.7倍，占所有機動車比率到達54.9%，比十年前提高了29.9%，并且預(yù)測我國未來的私人汽車銷售量仍會繼續(xù)增長。圖2.中國機動車保有量的增長構(gòu)造（數(shù)據(jù)來自中國公安部交通管理科學(xué)研究所）表1.我國汽車銷量歷史及預(yù)測年份銷量150017251984228126243017347039914589龐大的汽車數(shù)量帶來的問題是我國汽車行業(yè)的石油資源消耗超全國總消耗量的三分之一，同步帶來大量汽車尾氣嚴重污染。汽車的能耗和污染問題與大眾息息有關(guān)，引入清潔能源，使用與之相適應(yīng)的新型汽車來處理目前汽車帶來的困境成為急切的需要。結(jié)合甲醇燃料的優(yōu)勢，甲醇汽車應(yīng)運而生。甲醇汽車的發(fā)展?fàn)顩r甲醇汽車屬于混合動力汽車，是以甲醇作為重要燃料的汽車，也能以汽油或汽油-甲醇混合燃料為燃料，是一種甲醇-汽油燃料靈活轉(zhuǎn)換的具有節(jié)能環(huán)境保護科技含量的新型汽車，也可以由一般汽車改裝而成。美國從1987年開始開發(fā)柔性燃料汽車，對甲醇、汽油、汽油和甲醇的混合物都能應(yīng)用。日本開發(fā)甲醇專用車，通過幾十年研究開發(fā)，技術(shù)問題已基本處理。在我國，從1996年開始，國家開始組織有關(guān)研究，1998年，國家經(jīng)貿(mào)委在山西實行“煤制甲醇—清潔燃料汽車示范工程”項目。山西省政府設(shè)置甲醇汽車領(lǐng)導(dǎo)組，對甲醇燃料和甲醇汽車應(yīng)用進行了產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用。，經(jīng)國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)指示，國家經(jīng)貿(mào)委組織化工、汽車、石油、石化、中科院、清華大學(xué)等單位的專家和兩院院士構(gòu)成的專家考察團，對山西甲醇燃料和甲醇汽車產(chǎn)業(yè)化示范工作進行考核評價。專家團一致認為：用煤制甲醇、二甲醚替代石油燃料，開展甲醇汽車項目，符合我國資源實際，提議國家支持，大力發(fā)展。山西省政府決定在陽泉、臨汾、晉城等地市以行政手段封閉應(yīng)用推廣甲醇燃料。在封閉行政區(qū)內(nèi)不準(zhǔn)銷售使用成品汽油。同步與上汽奇瑞企業(yè)合作生產(chǎn)的1000臺甲醇汽車也在年內(nèi)投入使用。多省區(qū)在各自展開試點工作的基礎(chǔ)上，在全國甲醇燃料的推廣工作已在更大范圍內(nèi)展開。山西、陜西、四川、寧夏、內(nèi)蒙古和甘肅6省區(qū)目前已經(jīng)開始著手共建晉陜川甘寧蒙煤基醇醚燃料試驗示范區(qū)，計劃通過聯(lián)片推廣甲醇燃料的方式，推進甲醇汽車推廣。2.3甲醇汽車的優(yōu)勢經(jīng)國內(nèi)眾多科研院所及汽車生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)秀科研人員的研究，甲醇發(fā)動機已研制成功，目前也出現(xiàn)無需改動發(fā)動機的甲醇燃料控制技術(shù)，目前甲醇汽車從構(gòu)造上還是燃料使用上均有很大的靈活性。此外甲醇汽車已完畢了燃料系統(tǒng)材料耐腐蝕溶脹、整車啟動及燃燒控制、關(guān)鍵零部件及潤滑油、排放控制等關(guān)鍵性技術(shù)的工作。例如燃油系統(tǒng)開發(fā)：處理油泵、油箱、油管、油濾的耐醇問題；冷起動：設(shè)計冷起動噴嘴，增設(shè)起動用注油系統(tǒng)。用單點噴射，發(fā)動機ECU內(nèi)集成冷起動系統(tǒng)控制程序，冷起動操作自動啟停等；電控開發(fā)：使整體經(jīng)濟性能和排放性能等各項指標(biāo)到達規(guī)定目的。[5]目前我國已經(jīng)完畢具有甲醇汽車規(guī)?；a(chǎn)的能力，并獲得了甲醇燃料與甲醇汽車在一定范圍試運行的很好效果。與老式汽油汽車對比甲醇汽車擁有相稱的優(yōu)勢。首先甲醇汽車對汽車尾氣污染問題能有大幅度改善（如表2所示），而同步伴隨國家投入推進甲醇汽車的生產(chǎn)技術(shù)日漸成熟，對于甲醇汽車腐蝕性問題，動力問題等也找到了克服的措施?？梢哉f開發(fā)甲醇汽車的必要部分已經(jīng)完畢，目前重要是對汽車作調(diào)整和完善。此外就個人使用者而言，甲醇汽車在技術(shù)上已能保證行駛動力充足。在節(jié)省燃料成本上，甲醇汽車使用M100甲醇燃料與汽油的替代比為1.68：1[6]。按93號汽油計算，價格為7.8元/升，純甲醇為3元/升左右。比值是1:2.6。。表2.尾氣污染物排放量對比HC(ppm)CO(%)CO2(%)NOX(ppm)汽油機190-2170.37-1.239.8-14.060-2500甲醇燃料機50-850.02-0.6510.0-13.750-940除了與老式汽車相比有優(yōu)勢之外，我們也關(guān)注甲醇汽車與市場上其他種類的新能源汽車相較有什么特點，如表3所示：表3.各類新能源汽車的比較汽車種類優(yōu)勢與局限性純電動汽車長處:技術(shù)相對簡樸成熟。此外電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，靈活度大局限性:目前蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，此外廢棄電池的處理不妥也是一種比較嚴重的污染問題氫動力汽車長處：排放物是純水，行駛時不產(chǎn)生任何污染物局限性：氫燃料電池成本過高，并且氫燃料的存儲和運送按照目前的技術(shù)條件來說非常困難。此外氫氣的提取需要通過電解水或者運用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，無法從主線上減少二氧化碳排放燃氣汽車長處：排放性能好，可調(diào)整汽車燃料構(gòu)造，運行成本低、技術(shù)成熟局限性：燃氣對發(fā)動機有較大傷害，伴隨燃料的消耗會出現(xiàn)動力局限性甲醇燃料汽車（混合動力）長處：甲醇燃料汽車可以使用甲醇和汽油混合的燃料，也能單獨使用一種燃料驅(qū)動，靈活性高。對于現(xiàn)行汽車構(gòu)造只需要做少許的改動甚至無需改動。動力方面與目前的汽油動力汽車相差無幾局限性:甲醇的腐蝕性，不過目前已經(jīng)有對應(yīng)的技術(shù)來減少或消除影響結(jié)語伴隨我國汽車的持有量的不停增長，在能源消耗問題和綠色環(huán)境保護問題上的影響會變得越來越突出。在這些問題上還會附帶著一系列社會問題，這一切會給我們帶來巨大的挑戰(zhàn)。要應(yīng)對這些問題必須從主線上著手，應(yīng)用新能源，新技術(shù)來處理矛盾是十分必要的。就目前狀況，綜合甲醇燃料為甲醇汽車帶來的種種優(yōu)勢，甲醇汽車在功能上的對老式汽車的替代性，尚有目前擁有的成熟的甲醇生產(chǎn)技術(shù)，推廣使用甲醇汽車能為這些問題的處理打開更廣闊的局面，可以認為推廣應(yīng)用甲醇汽車是一項改善人類生存環(huán)境、調(diào)整能源構(gòu)造、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程。因此推廣甲醇汽車是可行的，并且應(yīng)當(dāng)大力推廣的。當(dāng)然在推廣過程中讓要注意幾點：1、必須要建立和配套有關(guān)的輔助設(shè)施，國標(biāo)和法律規(guī)定；2、增強宣傳，通過多渠道將甲醇汽車的概念帶入尋常百姓家中；3、針對仍有的缺陷和局限性加強科研攻關(guān)，提出切實可行的處理方案。通過各方的努力，相信后來甲醇汽