网站首页  词典首页

请输入您要查询的论文:

 

标题 甲醇汽车推广应用的可行性研究
范文

    韩喻

    摘 要:甲醇的原料来源非常广泛,尤其在中国大多数地区,包括农村地区。甲醇是清洁能源,清洁能源汽车属于广义的新能源汽车。 中国新能源汽车发展应该有甲醇汽车的一席之地。

    关键词:新能源汽车;清洁能源;甲醇汽车

    中图分类号:U473 文献标志码:A

    0 引言

    清洁能源汽车属于广义的新能源汽车。除了混合动力、纯电动、燃料电池电动汽车外,现阶段可用于汽车的其他清洁能源还包括天然气、甲醇、乙醇(汽油)、太阳能和沼气等等。其中甲醇俗称“木醇”或“木精”,其主要是由煤经过汽化加氢而生成的液体,性能与汽油接近,用于燃烧甲醇燃料的汽车就称为甲醇汽车。甲醇汽车的技术发展路线被称作“液态阳光”。

    1 关于甲醇燃料的简介

    甲醇具有超级清洁燃料的特征,生产甲醇的原料来源非常广泛,除了煤、天然气、其他生物质、煤层气、焦炉气和二氧化碳加氢等都可以生产甲醇,而且技术较为成熟,具有多重利好,这也给发展甲醇汽车提供了充分条件。

    根据中科院报告显示,其排放的二氧化碳量低于煤和石油的排放量50%以上,且排放的碳氧化物、硫氧化物、挥发性有机物和颗粒物微乎其微。同时,甲醇与汽油、柴油理化性质相近,便于储存和运输。

    此外,作为一种多用途的能量载体,甲醇可应用于石油化工原料、锅炉燃料、船用燃料、车用燃料等多个领域。同时,也可以探索用较丰富的电力资源制造甲醇,用甲醇作为电力的储能载体。科学研究还表明,甲醇是许多工程菌培养基原料,是发展食品药品工业的重要基础。

    综上所述,在当前和可预见的未来,甲醇作为一种具有清洁燃烧特性的能量载体,有着卓越的运输优势,并且来源广泛,且兼具绿色、高效的经济特征。

    2 甲醇汽车相关政策法规

    用甲醇代替石油燃料在国外已经应用多年,国内先后在陕西、贵州、山西等产煤大省试点和市场化推广甲醇汽车,取得了不错的推广效果。

    截至2018年3月,国家工信部共分13批发布了8家甲醇汽车生产企业和23款甲醇汽车产品公告,产品基本形成了轿车、重型商用车、微型车、城市客车等不同用途的系列车型。目前在技术方面,甲醇汽车的各项技术难点已经完全突破。在政策方面,我国正逐渐重视对甲醇汽车推广应用的支持。

    2018年2月22日,工信部节能与综合利用司发布《2018年工业节能与综合利用工作要点》,在甲醇汽车方面,提到要深化甲醇汽车试点示范,加快制定一批甲醇汽车领域重点标准,推动甲醇汽车推广应用。

    3 甲醇汽车的经济性

    十二五期间,由于燃油价格较高,而天然气价格较低,交通部从降低运营企业成本,在交通运输企业中大力推广使用燃气车,并给予奖励。从2010年开始,尤其是2012年-2015年,河北、山东、江苏、浙江、广东、四川等省是天然气客车的示范省,但随着国家补贴政策的变化,从2016年开始,天然气客车的风光不再。

    相对应的是甲醇汽车的经济性更体现实际需求。根据我国“富煤贫油”的实际情况,发展煤制甲醇可以使资源合理最大化利用。汽车使用甲醇燃料比使用汽油更具经济性,汽车使用甲醇燃料,成本仅相当于耗油成本的一半,与天然气汽车相比,也有相当大的经济性。

    车用天然气价格为5.128元/千克,甲醇(2016年某市调研价)售价1.517元/千克,CN_CITY工况6105M甲醇客车114.23元/百公里,天然气(稀燃)客车149.74元/百公里,天然气(当量燃烧)客车155.73元/百公里。

    C_WTVC_CITY工况6105M甲醇客车106.19元/百公里,天然气(稀燃)客车141.02元/百公里,天然气(当量燃烧)客车146.66元/百公里,如图1所示。

    通过城市工况对比发现,甲醇客车将会有很大的经济优势,比天然气汽车有25%的经济优势。

    通过对比发现,基于经济性考虑,天然气发动机大多采用的是稀燃工作模式,因此HC排放物较高,而且催化器的耐久性能差,相对于城市公交来说,对城市污染贡献极大,而甲醇发动机采用理论空燃比工作,因此排放比天然气好,而且催化器的耐久性能好,因此从环保性上来说甲醇发动机更有优势,另外随着甲醇公交车的增多,当甲醇需求量增大,供應链端甲醇价格会进一步下跌,公交车搭载市场销售的甲醇经济性也会降低。

    此外,从采购成本来看,以10m~12m客车为例,甲醇客车平均比天然气底1万元左右,且甲醇客车续航里程比天然气更长。

    4 汽油、柴油与甲醇的排放对比

    2015年10月欧洲汽车制造商协会(ACEA)公布,甲醇在专门的甲醇机上具有较高的燃烧效率,并且一氧化碳、碳氢和氮氧化物污染物排放较低。经过30年的实践证明,使用甲醇燃料不会对环境及人类健康带来危害。

    从试点城市甲醇汽车试点数据采集中心提供的大数据中发现,M100甲醇汽车的排放完全符合国四标准,非常规排放中对甲醛排放量的检测结果更是仅为工信部规定限额值的1/10。

    2014年,中国汽车技术研究中心试验所排放室针对首个甲醇试点城市山西晋中市,每年春季,从试运营车辆中抽取车辆分别进行常规排放检测和非常规排放检测。连续3年,至今共对9辆车进行12次检测,其中2016年抽检的6辆车,平均行驶里程19.25万公里,最低行驶里程超过16万公里。得出结论见表1。

    贵阳市运管局在2016年7月发布了贵阳甲醇出租车运营一周年大数据,根据贵阳市机动车尾气监控中心的检测结果,甲醇车的HC、CO、NO都远低于汽油车,见表2。

    美国甲醇研究院的研究结论,更能佐证甲醇作为替代燃料的可行性。其研究表明,汽、柴油汽车排放物有20多种,而甲醇汽车只有6种排放物,且不含汽柴油车所排放的,对人体有害的苯、丁二烯等致癌物,见表3。

    因此,可得出结论:汽、柴油车的尾气中均含有甲醛,甲醛排放并不是甲醇汽车“专利”。据介绍,吉利所属研究机构曾对同排量的M100甲醇车和汽油车、柴油车就甲醛排放进行检测,M100甲醇车为0.339mg/km,略低于汽油车的0.492mg/km,远低于柴油车4.171mg/km的排放量。

    5 甲醇经济“液态阳光”

    目前,一些机构提出的“液态阳光”技术发展路线,指明了从甲醇生产到使用的能量循环过程中减少碳排放的3 个渐进发展阶段:

    第一阶段的高碳排放是用化石能源生产甲醇的技术,已经存在并运行了数十年,由第一代的煤和第二代的天然气作为原料。目前,全球生产的甲醇约60%以上都是以天然气为原料,该工艺相较煤工艺投资低、污染低;第二阶段的低碳排放是由富氢煤基混合系统,辅以天然气、核能或可再生能源生产甲醇,该技术生产过程中可大量减少二氧化碳排放;第三阶段的碳中性由四代-生物质以及五代技术构成,尚需进一步基础研究和技术开发。

    由于我国“富煤贫油少气”的能源资源结构,缺少廉价的天然气资源,煤制甲醇产能占全国总产能的77.3%,天然气制甲醇仅占13.2%。国内煤制甲醇耗水量大,环境污染重,产区偏远而运输成本高,同质化竞争激烈。因此,亟需摆脱对以煤作为原料的依赖,并且从第一阶段尽快循序渐进发展至第二、第三阶段。

    2016年,我国甲醇产能达到8145万吨,实际产量为5061.5万吨,大量过剩的甲醇产能需要消化。2015年吉利汽车发布了“蓝色吉利行动”, 2018年,吉利再次提出“液态阳光经济”,呼吁通过体制机制创新和政策先行先试,充分发挥示范区的综合资源优势,统筹布局甲醇产业技术创新、科技服务和产业聚集。通过体制机制探索和市场化運营,形成示范区内各平台间的紧密联动,建立国际一流的甲醇经济创新创业环境,并与示范区外的特色优势研发资源形成合作,实现甲醇应用示范基地。

    结语

    中国新能源汽车的发展已经取得了举世瞩目的成绩,不同的技术路线有着不同的应用市场,混动、纯电、氢燃料、甲醇汽车……都有可能为我国新能源汽车发展事业做出各自应有的贡献。

    参考文献

    [1]李书福.2017年两会提案《加快在全国推广甲醇汽车》[Z].

    [2]李书福.2018年两会议案《“液态阳光经济”推进甲醇汽车市场化》[Z].

随便看

 

科学优质学术资源、百科知识分享平台,免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。

 

Copyright © 2004-2023 puapp.net All Rights Reserved
更新时间:2025/2/6 6:44:36