機動車替代燃料及清潔化發(fā)展趨勢

機動車替代燃料及清潔化發(fā)展趨勢摘要: 論述了當今世界上機動車替代燃料和燃料清潔化的各種方法和趨勢，重點討論了汽油和柴油的品質與機動車排氣污染及大氣環(huán)境質量、人體健康之間的關系，并比較了國內外燃料油質量標準值之間的差距。此外還介紹了燃油添加劑和清凈劑對排放的影響，并對氣體燃料替代品的使用和存在問題等方面作了技術性探討。文章指出，在我國大中型城市應鼓勵發(fā)展清潔的替代燃料車，將有助于改善城市環(huán)境空氣質量，尤其是大城市。關鍵詞 ：燃料清潔化；汽油；柴油；壓縮天然氣(CNG)；液化石油氣（LPG），機動車TrendsonSubstitutionsandFuelsPurificationofVehiclesAbstract:Inthispaper,thequalityoffuels,additive,theresultingvehicleemissionsandworldwidemethodsoffuelpurificationhavebeendiscussed,comparingthesituationathomeandabroad.Therelationshipbetweenfuelqualityanditsimpactonhumanhealthwasemphasized.Additionally,somenewtechnologiesaboutfueladditives,fuelpurificationandsubstitutewereintroduced.Itwaspointedoutthealternativecleanerfuelvehiclesshouldbeencouragedinlargeandmedium-scalecitiestomitigatetheairpollutioninChina.Keywords: fuelscleaning,gasoline，diesel,compressednaturalgas(CNG)，liquefiedpetroleumgas(LPG)；vehicles汽油、柴油是最主要的石油產品之一。石油加工業(yè)中催化重整、烷基化、汽油加氫、高壓加氫裂化等方法可以明顯提高汽油、柴油的品質；甲基叔丁基醚(MTBE)則是作為生產高辛烷值無鉛汽油的主要醚基調和劑[1]（燃油多種混合組份中的一種組份）。此外，甲基環(huán)戊二烯三羰基錳[2,3](MMT)也曾是生產無鉛汽油、提高汽油辛烷值的添加劑（能明顯改善和提高油品燃燒和潤滑等性能并對油品不會產生不良影響、添加量很小的一種物質）。對柴油而言，高壓加氫裂化是直接提高輕柴油品質的生產工藝。近年來，隨著環(huán)境保護呼聲的不斷高漲，環(huán)境保護的各項標準在不斷趨于嚴化，尤其是機動車排放標準。為了達到這些十分苛刻的要求，世界發(fā)達國家汽車使用的汽、柴油均已高質量化、清潔化，表現(xiàn)在汽油、柴油的組分含量和高辛烷值、十六烷值上。其中，重點關心的是鉛、磷的去除和降低硫、烯烴、苯等的含量。我國從20世紀90年代初，在北京、上海、廣州等少數(shù)大城市首先使用無鉛汽油，1997年北京、上海、廣州率先全面汽油無鉛化，2000年1月1日全國車用汽油無鉛化。車用燃料清潔化除使用清潔汽油、柴油外，其他代用燃料車輛數(shù)也在快速增加，我國正在北京、上海、重慶、等特大城市中積極推廣液化石油氣(LPG)、壓縮天然氣（CNG）汽車；在吉林、河北、河南、安徽等地正在推行乙醇汽油的汽車試驗。國際上，巴西等主要使用醇類[4]；阿根廷、意大利、巴西、巴基斯坦、美國、印度、委內瑞拉、埃及、韓國、加拿大、烏克蘭、俄國和日本等正在發(fā)展CNG、LPG，而電動力汽車包括燃料電池汽車，加拿大、美國、德國等走在世界前列。車用燃料替代和清潔化發(fā)展已成為世界性潮流。1. 汽油、柴油及添加劑、替代品對人體環(huán)境的影響不同的燃料和添加劑在汽缸中燃燒后，由于燃料性質和燃燒溫度不同，其排放的污染物不盡相同，因此其對環(huán)境和人體健康的影響也就不一樣。汽、柴油及各種添加劑和替代品對人體和環(huán)境的影響見表1。表1汽、柴油，及添加劑和替代物對人體和環(huán)境的影響Table1 Impactofvariousfuels、additivesandsubstitutes燃料、添加劑和替替代物添加量和增辛效果果排放物對人體和環(huán)境的影影響汽油辛烷值隨調和組分分不同而不同同組分不同排放物不不同，主要為為NOx、CO、VOC、苯、PAHs、SO2等NOx、CO、VVOC、苯、PAHs、SO2污染環(huán)境、對對人體健康有有危害,苯、PAHs、是三致物物質；柴油十六烷值隨組分而而異主要為NOx、PPM（顆粒物）、苯苯、PAHs、SO2等NOx、PM（顆顆粒物）、PAHs、SO2污染環(huán)境、對對人體健康有有危害，PM、苯、PAHs是三致物質質；MTBE10%，增辛2個個RON（研究法辛辛烷值）醛類、MTBE等等醛類對人體健康有有危害、MTBE在環(huán)境中不不分解，MMT18mg/LMnn，增辛3.2ROONMnO、Mn3OO4等Mn[2]是環(huán)境境中廣泛存在在的元素，微微量Mn是人體必需需營養(yǎng),過量Mn危害人神經經系統(tǒng)；四乙基鉛（TELL）0.1kg/t的的TEL液，增辛1個研究法辛辛烷值（RON）Pb、PbO[2]對人體有很大的危危害，尤其是是嬰幼兒，影影響兒童的智智力及體格生生長；醇類100%或部分替替代CO2、H2O微量甲醛[2,44]對人體環(huán)境境影響??；CNG100%替代CO2、H2O微量甲烷[2,44]對人體環(huán)境境影響??；LPG100%替代CO2、H2O微量甲醛[1,44]對人體環(huán)境境影響小。由于含鉛汽油對人體健康特別是對兒童智力的有害影響，1999年國家環(huán)保局總局、國家質量技術監(jiān)督局相繼頒布了車用汽油有害物質控制標準(GWKB001－1999)和車用無鉛汽油技術要求(GB17930－1999)，其中對人體健康及發(fā)動機性能有影響的相關物質含量均作了較詳細的規(guī)定（見表2、表3）。表2車用汽油有害物質含量控制限值Table2SpecialGasolineInjurantLimits項目控制指標試驗方法苯[%(v//v)]≤2.5ASTMD36606烯烴[%(v//v)]≤35GB/T111132芳烴[%(v//v)]≤40GB/T111132錳(g/L))≤0.018ASTMD38831鐵不得檢出(1)銅不得檢出(2)SH/T01002-92鉛(g/L))≤0.013GB/T80220磷(g/L))≤0.0013SH/T00220硫[%(m//m)]≤0.08GB/T3800(3);GBB/T177040注：(1)~(3)見GWKB001-1999（車用汽油有害物質含量控制標準-國家環(huán)保總局制定）的注。其中具體執(zhí)行時間為：生產和銷售的車用汽油分別于2000年1月1日和7月1日起執(zhí)行GWKB1－1999，但烯烴控制指標按不同時間和地區(qū)實施。其中北京、上海、廣州3市于2000年7月1日率先實施，2003年1月1日起在全國實施。之后出臺的GB17930－1999執(zhí)行時間與前者一致（實際執(zhí)行時間為2003.7.1）[5]，但具體技術要求有所改進，除了鉛的指標嚴化外，根據(jù)汽油特性，增加了餾程和蒸氣壓[詳見國家車用無鉛汽油技術要求（GB17930－1999）]等內容。此外，GB17930－1999中還對含氧有機化合物的添加量作了明確規(guī)定，不得大于2.7%(m/m)。表3車用無鉛汽油技術要求Table3.SpecialUnleadedGasoline項目質量指標試驗方法90＃93＃95?？贡裕貉芯糠ㄐ镣橹?RRON)≦抗爆指數(shù)[RONN+MON((馬達法辛烷烷值)]/2≧908593889590GB/T54887GB/T5033GB/T54887鉛含量(1)((g/L)≦0.005GB/T80220實際膠質(2)((min)≦5GB/T80119硫含量(4)[[%(m/mm)]≦0.08(5)GB/T3800硫醇(需滿足下列要求之之一)：博士試驗≦硫醇硫含量[%%(m/m))]≦通過0.001SH/T01774GB/T17992銅片腐蝕(50℃℃、3h)(級)≦1GB/T50996水溶性酸或堿≦無GB/T2599機械雜質及水分≦無目測(6)苯含量[%(vv/v)]≦2.5附錄A*芳烴含量[%((v/v)]]≦40GB/T111132烯烴含量[%((v/v)]]≦35(7)GB/T111132注：(1)~(7)見GB17930-1999的注；*見GB17930-1999的附錄A1.22. 燃油質量和清凈劑2.1車用汽油我國車用汽油烯烴普遍在40%(v/v)以上。目前率先在北京、上海、廣州3大城市使用的低烯烴汽油，烯烴含量仍高達35%(v/v)（見表2、3），而歐美在2000年均已降至18%(v/v)（見表4、5）。由于烯烴不穩(wěn)定，在儲運過程中會產生膠質，在發(fā)動機內易形成結碳，從而改變空燃比、堵塞噴油嘴、粘滯閥門。膠質不僅影響發(fā)動機性能，縮短發(fā)動機正常運行周期，而且惡化排放，直接影響環(huán)境空氣質量。此外，烯烴易蒸發(fā)，排放到環(huán)境中的烯烴會促進大氣光化學反應導致O3的升高，從而影響人體健康[6,7]。所以，有效降低汽油的烯烴含量是當前我國煉油工業(yè)的重要任務。另外，硫含量高達0.08%（質量比），與國外發(fā)達國家有較大差距，如歐II標準規(guī)定硫含量僅為0.05%（質量比）（見表4），《世界燃油規(guī)范》的二類燃油標準僅為0.02%。硫含量高會影響氧傳感器和三元催化劑的有效工作，從而增加排放。我國汽油苯含量、芳烴含量較高，明顯高于《世界燃油規(guī)范》的三類燃油標準。隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展和城市機動車保有量尤其是家用轎車的快速增加(截止2000年全國機動車1600萬輛、消耗汽油4000萬噸[6]，)以及車用燃料的大量消耗，易造成環(huán)境（大氣、土壤、水體）中苯和多環(huán)芳烴（PAHs）增加，危害人體健康。2.2車用柴油車用柴油與汽油并列為世界兩大主要機動車燃料。目前我國大城市機動車排氣污染仍以汽油車為主，但在上海這樣的特大城市中近年由于過江橋梁、立交、高架橋（路）、越江隧道激增，公交車夏季和冬季又還須配備空調，因此，功率大爬坡能力強的柴油公交車，在公交營運中發(fā)揮了主導作用，保有量快速增加(截止2003年9月13000輛、已遠超過7000輛保有量的汽油公共汽車)、污染呈快速上升勢頭。近來上海正與意大利合作進行一種新型燃料——乳化柴油的行車試驗，以期減少柴油車污染物排放。柴油車的主要污染物是顆粒物(PM)和氮氧化物（NOx），此外還排放PAHS。尤其是重型車，其排放水平與發(fā)動機技術性能、關鍵零部件維護保養(yǎng)、駕駛人員素質和柴油的質量密切相關。實驗結果表明[7]：柴油中的機械雜質和含硫量等是影響柴油車排放的重要因素。因此，在提高柴油車整車制造水平的基礎上，加快提高我國車用柴油煉制水平和質量實屬當務之急。2.3燃油清凈劑我國發(fā)布的兩項車用汽油標準中均提出應加入能有效清除結炭的清凈劑（添加量甚微，能有效防止沉積物生成和清除缸內結炭，有分散、破乳和防銹功能的燃油添加劑）。加入清凈劑能有效去除缸內結炭，改善空燃比，增強點火效果，降低排放。燃油清凈劑應具有疏松、分散、助燃和催化等功效，能有效減少和清除缸內污染物包括進氣系統(tǒng)結炭和排氣門結炭。燃油清凈劑應能增加燃油的流動性和安定性，并提高燃油的霧化效果和燃燒性能；不含有可能形成灰分的任何物質，且應與發(fā)動機潤滑油互溶并不影響潤滑油和機內零部件性能；特別應能有助于降低機動車尾氣污染物的排放。燃油清凈劑必須對人體健康、環(huán)境和其他生物無害。凡商品化的燃油清凈劑，必須經過有資質的、權威的環(huán)境研究、檢測部門的科學鑒定。此外，國家要盡快出臺燃油清凈劑的相關標準和法規(guī)，以便有章可循，有法可依。3. 添加劑和替代燃料3.1 甲基叔丁基醚(MTBE)3.1.1性質MTBE是具有R－O－R’醚基結構的烴的氧化物，氧含量18.2%。研究法辛烷值（RON）可達115~117[4]。MTBE是美國首先使用于車用燃油添加劑，目前它是世界上取代TEL，提高汽油辛烷值比較有效的調和劑和替代產品，其抗爆性能好，但添加量不得大于15%，否則，加重機動車尾氣的排放，且不經濟。目前，我國有能力生產高標號(90﹟以上)車用無鉛汽油的煉油廠，少數(shù)采用MTBE來提高產品的辛烷值，此外，還有一些使用MMT，多數(shù)廠家直接采用催化裂化和催化重整油并在此基礎上進行調和，但采用催化裂化油直接作車用油往往烯烴高、催化重整油則芳烴含量高，而我國催化裂化能力有盈余，重整資源不足。3.1.2對人體和環(huán)境的影響MTBE加入車用汽油中，機動車廢氣中會排放對人體和其他生物有害的醛類化合物[7,8]。此外，未燃盡的MTBE排入環(huán)境中，陽光和微生物對其無作用，在環(huán)境中無法分解，造成對環(huán)境的污染(包括大氣、水體、土壤)；由于MTBE為含氧基團化合物，致使氣缸內的燃燒溫度提高，釋放的含氧基團使CO、碳氫化合物（HC）的排放下降，但NOx排放將有所升高[1],[7]。另外，有報道認為[9,10]，MTBE及其代謝產物叔丁醇（TBA）對動物是一種間接遺傳毒性物質。MTBE需經過體內代謝活化才具有遺傳毒性，主要代謝產物為甲醛和TBA，而這兩種物質已被確認對人體和動物有致癌性。另一重要原因是由于存放MTBE的貯槽泄漏，造成美國部分地區(qū)地下水和土壤污染，從而引發(fā)了一場有關MTBE安全性的大討論。美國加州2003年1月1日已經禁止使用MTBE[11]，北卡羅來那洲早在1996就已停用。但是歐洲人仍在廣泛使用MTBE，整個亞洲也比較普遍使用MTBE作為車用汽油的調和劑和增辛劑。我國在GB17930-1999中規(guī)定有機含氧化合物的添加量，其含氧量不得大于2.7%（m/m）,實指MTBE。由此可見，學術界對MTBE的使用存在爭議。因此，有必要對MTBE的毒性作進一步的研究，同時對不同類型汽油無鉛化增辛劑之間進行風險－效益評估和相對危險度的測定，以確定機動車的最佳燃料類型，保護環(huán)境，確保人群健康。表4歐盟燃料質量一覽Table4FuelqualityinEU成份汽油型號成份柴油型號EN228:1993歐IIEN228:1999Dir98/770:2000歐IIIDir98/770:2005歐IVEN590:1993EN590:1999Dir98/770:2000Dir98/770:2005芳香烴(vool%)-≤42≤42≤35多環(huán)芳烴(vool%)-≤11.0≤11.0≤11.0烯烴(vvol%)-≤21/28≤18≤18硫[[%(m/mm)]≤0.05≤0.035≤0.035≤0.005(0..001)苯(wwt%)≤5.0≤1.0≤1.0≤1.0十六烷值≥49≥51≥51≥51氧(wwt%)-≤2.7≤2.7≤2.7蒸餾((T95℃)≤370≤360≤360≤360硫[%%(m/m))]≤0.05≤0.015≤0.015≤0.005(0..001)-----蒸氣壓(kPPa)35～10060/7060/70-----鉛(gg/L)≤0.013≤0.005不可檢出不可檢出-----表5美國燃料質量一覽Table5 FuelqualityinUS汽油柴油Conventiional::1990PhaseIIIRFG::2000CARBPhaase2::1996CARBPhaase3:2003USANo2::1993CARB芳香烴(vool%)-≤42≤30≤35多環(huán)芳烴(vool%)--烯烴(vvol%)-≤18≤10≤10硫[[%(m/mm)]0.052)0.05苯(wt%)≤5.01)≤1.0≤1.2≤1.1十六烷值≥40≥48氧(wwt%)-≤2.7≤≤蒸餾((T95℃)370-硫[%%(m/m))]≤0.1≤0.015≤0.008≤0.006/0..003---蒸氣壓(kPPa)54-6260/704844-50---鉛(gg/L)≤0.0013≤0.0013≤0.0013≤0.0013---注：1) 第2列到2004年硫含量平均0.003%(m/m),最大0.008%(m/m)，“汽車造成空氣毒物規(guī)定”（MobileSourceAirToxics）將苯含量保持1998年～2000年基準水平2) 從2006年7月，高速公路燃料硫含量將從0.05%(m/m)減少到0.0005%(m/m).3.2 甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(MMT)MMT本世紀50年代就已問世[2,3],由美國乙基(Ethyl)公司首創(chuàng)，用于替代TEL，主要作為燃油添加劑。根據(jù)乙基公司在上海煉油廠所做MMT增辛試驗(1996年5～6月)，每升汽油中加入含18mg錳的MMT可提高辛烷值3RON以上。鉛對人體健康(包括其他生物)是一種有害元素，人體內的理想濃度應為“零”。而錳是人體必需的微量元素，在微量情況下，不會對人體健康產生危害，在正常情況下使用MMT，其排放的錳量甚微。MMT的特點易光解，在常溫下即要分解，在空氣中的半衰期為1min，分解產物以Mn3O4為主[8,12]。調配時要有專業(yè)設備和專門技術。由此可見，MMT在自然條件下不可能存在，即使機動車廢氣中含有未燃盡的MMT排到環(huán)境中，在自然條件下也能迅速分解成錳類氧化物。MMT調配汽油的最大有效質量濃度不得大于50mg/L，否則在經濟上無效益，還造成機動車火花塞間隙改變[3,7]，從而影響機動車的性能和排放。有文獻報道[3,7]，使用MMT產生的氧化錳會覆蓋在氧傳感器和三元催化轉化器表面，從而影響氧傳感器和三元催化轉性能和壽命，還會造成HC、CO排放增加。也有人認為，錳是一種重金屬，其作用於神經系統(tǒng)[2]，因此大量普遍使用會造成環(huán)境中錳含量升高，從而影響人神經系統(tǒng)。因此，對MMT還有待進一步深入研究。為此，對MMT的使用應該持謹慎態(tài)度，特別是在人口密集的大城市。目前世界上許多國家和汽車制造商明文禁止使用MMT[7]。因此，從學術角度看，MMT的使用也存在很大爭議。3.3 醇類醇類作為汽車燃料，其優(yōu)點是辛烷值高、抗暴性能好，乙醇RON111，甲醇112。[12]目前使用醇類（乙醇和甲醇）作為機動車燃料的國家主要集中在南美，其中巴西等國都已利用其實現(xiàn)本國機動車燃料的無鉛化[4,14,15]。此外，其他國家也在積極發(fā)展醇類汽車，如美國主要以85%乙醇（E85）和95%（E95）的形式用于輕型靈活燃料汽車（FFV）[16]。甲醇汽車最典型的用法是M85（85%甲醇和15%汽油），主要用于輕型汽車。M100(純甲醇)在重型汽車上應用效果良好，甲醇也在進行作為氫源用于燃料電池汽車的試驗[16]。醇類經氣缸高溫燃燒后，主要排放CO2和水，因此，對人體不產生危害，但其排放的CO2會促進溫室效應，其他機動車燃料也有這類缺點。世界許多國家都在熱心研究推廣使用醇類為燃料的機動車。我國目前也在進行乙醇汽油汽車試驗，主要在河南、黑龍江、吉林、安徽等省境內[16,17]。我國庫存陳糧有時較多（如玉米），大量的農作物秸桿被焚燒，利用過期陳糧和農作物秸桿生產乙醇，無論是直接作為燃料或燃料添加劑，均有較大發(fā)展前瞻性和戰(zhàn)略意義。[17,18]。利用含淀粉和糖類農產品及副料生產的燃料是生物質能，屬綠色可再生燃料，對石油資源并不豐富的我國而言，不僅是一種新資源的開發(fā)，而且是維護我國能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，并對維持地球大氣中的碳平衡、減少溫室氣體排放、防止全球氣候變暖意義深遠[14]。3.4 壓縮/液化天然氣(CNG/LNG)天然氣是蘊藏在地層內的可燃性氣體，我國蘊藏量較豐富。天然氣化學組成因地而異，主要組份是甲烷，經處理后天然氣甲烷含量在80%～97%[2,3,14]。甲烷是一種高燃點輕質燃料，比重輕于空氣，因此比汽油易揮發(fā)，無硫化氫時系無色無味。天然氣的RON為107.5～120[15,19]，而最高質量汽油的RON僅為98，與汽、柴油相比有其天然的優(yōu)勢，因此CNG/LNG可直接用在機動車中作為動力燃料而無需添加任何抗爆劑。在重型汽車中使用，效果尤佳。由于天然氣在汽缸中燃燒效果好，較為完全，與汽油車相比：HC、CO、NOx分別減少62%、97%、90%、CO2也明顯減少(25%)、噪聲降低40%[15]，且沒有鉛、苯和芳香烴等有毒有害物質，環(huán)境效益和健康效益十分明顯。此外，由于結炭少，能顯著延長潤滑油的壽命和發(fā)動機正常運行周期，因此作為機動車清潔燃料，正在受到越來越多國家的青睞。目前，美國有天然氣加氣站1300座、天然氣汽車110000輛，主要集中在加州；全世界CNG汽車216萬輛，加氣站5500多座[20]。我國在1995年已有CNG汽車1200輛，加氣站23座。主要集中在四川、大慶油田和新疆克拉馬依油田[21,22]。近幾年，發(fā)展勢頭迅猛，特別在一些大城市，北京和上海均已建成以天然氣為燃料的公共汽車車隊，上海已擁有300輛CNG公共汽車車輛。目前，上海CNG加氣站共計4座，2005年將增至9座，2010年計劃發(fā)展到29座、CNG公共汽車7000輛，此外，上海正在進行殼牌公司（Shell）研制的GTL（用天然氣為原料制成的汽車液體燃料）前期試驗；北京從1998年開始建設天燃氣加氣站，目前北京已擁有2843輛單燃料天然氣汽車、24座天然氣加氣站，是世界上擁有燃氣汽車最多的城市（含32000輛LPG汽車）。全國現(xiàn)有天然氣加氣站193座、天然氣汽車43000輛[20]。東海蘊藏較豐富的天然氣，1999年5月開始向上海浦東新區(qū)供氣，至2003年9月已累計向上海供氣15億m3；據(jù)報道，東海天然氣以8億m3/年供應上海可穩(wěn)定近10年[23]。2004年，中國石化和中國海油同外方合作共同開發(fā)東海天然氣，2004年向浙江和上海供氣，供氣規(guī)模為每年20億m3[24]。國家已批準“西氣東輸”工程，2003年底已開始向上海供應天然氣，對上海的環(huán)境保護、交通綠色化將是一個契機。3.5 液化石油氣（LPG）液化石油氣是石化副產品，車用LPG[5]要求C335%～40%，C1～C2約5%，C5<5%，剩余組分主要為C4，其中含正丁烯、反丁烯、正丁烷、異丁烷、丙烷等。LPG的RON根據(jù)其混合組分的變動，是一不確定值，通常在101～112[15,25]。2001年全世界LPG汽車已有600萬輛，加氣站3萬座，年耗LPG量已達1000多萬噸。意大利是當今世界LPG汽車擁有量(100萬輛)最多的國家[4,14,20]。美國1998年有26.6萬輛在道路上行駛的LPG汽車，2000年底美國有43萬輛以上的代用燃料汽車，其中90%是LPG和天然氣汽車[16]。我國LPG汽車上世紀90年代中期起步，最先在上海、廣州等少數(shù)大城市提倡和推廣使用，以減輕燃油機動車迅猛增加所造成的城市大氣環(huán)境污染。近幾年，LPG車輛在上海、北京，廣州、重慶等大城市得到迅速發(fā)展，已初具規(guī)模。上海1997年正式啟動LPG推廣工作，到2003年底已商業(yè)運營的LPG加氣站有105座，LPG-汽油雙燃料出租車37000輛[26]（占出租車總量的92.5%）。與汽油車相比，雙燃料車比較靈活，尾氣排放有改善，但是仍不甚理想。這是由于目前上海生產的LPG汽車全為汽油發(fā)動機汽車改裝（小部分為大眾汽車制造廠改裝，大部分為九環(huán)公司用意大利BRC－LPG裝置改裝），與加裝的LPG系統(tǒng)匹配并不理想，使用LPG最佳空燃比難調、且還存在安全隱患和與汽油車比行駛工況不甚穩(wěn)定、故障率高、維修保養(yǎng)跟不上，動力性能差等問題。根據(jù)調查，由于有安全和故障頻繁等問題，上海許多雙燃料出租車安裝LPG裝置僅為獲取“營運資格”，其實并沒有投入使用。某些出租車公司明令禁止駕駛員使用液化石油氣，反映了業(yè)內人氏對雙燃料LPG汽車的穩(wěn)定性、安全性提出了質疑，但相關主管部門并未實施有效管理，使出租車LPG化這項保護環(huán)境、造福人民的實事工程每況愈下。以上海市九環(huán)LPG發(fā)展有限公司LPG年銷售量為例：2001年該公司LPG銷售量9.43萬噸達歷史最高峰;到2002年LPG銷售量迅速下滑，僅為7.55萬噸，銷售量下降近20%;2003年上半年銷售量進一步大幅度萎縮，僅為2.5萬噸，折成全年計算比上年又下降了51%。因此，通過客觀分析發(fā)現(xiàn)，LPG－汽油雙燃料出租車推廣應用所暴露的上述問題；外加國家稅務局養(yǎng)路費改燃油稅政策遲遲未見出臺致使可以拉大的油氣差價不能兌現(xiàn)，使用氣的駕駛員無利可圖；另外，改裝車保修、索賠界限不清以及上海出租車行業(yè)內舊車淘汰后銷往外省市受制約等問題，是車用LPG使用量大幅度萎縮的又一重要原因。這將阻礙上海市推行“空氣凈化工程—清潔汽車行動計劃”，應引起高度重視。為此，必須盡快建立相適應的LPG價格體系、法規(guī)條文和規(guī)章制度，整體上規(guī)劃好本市機動車清潔燃料的替代，并從實踐中摸索，總結出一套行之有效的政策和章程，做到有章可尋、有法可依。只有盡早解決技術上、體系上存在的難點和缺陷，上海出租車行業(yè)“清潔化”才能得到健康發(fā)展。千萬不能急功近利、急于求成。但從根本上講，應盡快過渡到第3代甚至第4代LPG車輛，即原車設計、生產安裝電控順序噴射裝置加三元催化轉化器的LPG單燃料汽車。上海應學習意大利、日本、香港的經驗[14,26]，近期采用能達到歐II，中期達歐III（或歐Ⅳ）排放標準的新型單燃料LPG車輛，這樣才能真正地、有效地大幅度削減機動車（特別是出租車，占上海車用汽油消耗量近1/3）尾氣污染物的排放，切實改善上海大氣環(huán)境質量。4．混合動力混合動力汽車可同時解決運行經濟性和排放問題。目前最熱門技術是電－柴油混合動力車[27]，電－柴油混合動力車的混合動力系統(tǒng)可以通過預置電子控制系統(tǒng)裝置，自動實現(xiàn)在何種情況下采用何種動力最經濟并且排放最低。柴油車一般在冷啟動、負載啟動和怠速狀態(tài)下燃油經濟性較差且排放高，混合動力電子控制系統(tǒng)在此狀態(tài)下就選用電力驅動，并在車輛平穩(wěn)行駛后自動切換到柴油動力驅動以發(fā)揮柴油動力的長處。實現(xiàn)取長補短、優(yōu)勢互補?；旌蟿恿劝l(fā)揮了發(fā)動機在中高速、勻速情況下持續(xù)穩(wěn)定、工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電動機無污染、低噪聲的好處，汽車的熱效率可提高10%以上，并且對基礎設施改動最小，是目前相對經濟、切實可行的環(huán)保解決辦法?；旌蟿恿ζ囋诎l(fā)達國家已經日趨成熟，有些已經進入實用階段。就我國大城市尤其是上海、北京等現(xiàn)階段和未來的若干年的空氣質量而言，引進和自主開發(fā)電－柴油混合動力車均是應該提到議事日程上的大事。5． 電動力汽車由于可以達到零排放，燃料電池（電動力）汽車的研制正成為當今世界各國汽車工業(yè)界電動力汽車最熱門話題,也是各國科技精英競爭最為激烈的領域。其中最為吸引人的即為燃料電池汽車,一旦誰試制出經濟可行燃料電池汽車，無疑將主導21世紀汽車工業(yè)，同時使人類生活、工作和產業(yè)結構以及對社會和環(huán)境的影響產生巨大的劃時代的歷史性變革，人類歷史會因此翻開嶄新一頁。燃料電池的汽車動力來自氣態(tài)（氫、煤氣、天然氣等）燃料所產生的動力，由燃料、氧化劑（氧氣、空氣等）、電極（多孔燒結鎳電極、多孔燒結銀電極等）組成。只要不斷加入燃料和氧化劑，電池就會不斷地產生電能，最后產生水和熱量，基本上不排放污染物質[15,28]。目前世界各國都在緊鑼密鼓地進行科技攻關，近幾年，燃料電池在研制、開發(fā)、商品化方面取得了巨大進展，最有希望的是質子交換膜燃料電池（電動力）汽車[28]，已有產品問世，加拿大在這方面位于世界前列；我國清華大學和上海同濟大學等機構均在積極進行燃料電池汽車的研制，并且已有樣車出品，但離完全商業(yè)化仍有較長的距離。有鑒于此，燃料電池汽車是汽車工業(yè)的未來發(fā)展方向，同時也是汽車綠色化、清潔化的必然趨勢，是名副其實的綠色汽車和高科技，又牽涉國計民生，我國應化大力加強在該領域內的投入并提供優(yōu)惠的政策支持。6． 生物性燃料純生物性燃料是指從可再生資源如大豆、油菜籽、花生、玉米油及其他植物油以及某些動物性脂類廢物的利用制成的醚基燃料氧化物，目前上海正在進行二甲醚的車用燃料試驗。生物性燃料可以單獨用，也可以作為添加劑加到石油柴油中。汽車使用純生物性燃料或添加一定量的生物性燃料的柴油，均能明顯減少其顆粒物和黑煙的排放。7．討論提高燃油品質是改善機動車污染排放的重要條件之一，在上海、北京和廣州、長江三角洲、京津塘地區(qū)和珠江三角洲等經濟發(fā)達、人口密度高的城市和地區(qū)可率先生產和使用高品質油品，為蛙跳式提前執(zhí)行歐Ⅳ機動車排放標準創(chuàng)造先決條件。應慎重考慮采用甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(MMT)作為汽油添加劑，有必要對MMT、MTBE的毒性作進一步的研究，同時對不同類型汽油無鉛化増辛劑之間進行風險－效益評估和相對危險度測定，以確定機動車最佳燃料類型，確保人群健康。西氣東輸和東海油氣田為上海提供了充沛氣源，因此在上海公共交通和出租營運行業(yè)內推廣LPG、CNG等清潔燃料替代順應了上海能源結構戰(zhàn)略調整的歷史潮流，符合特大城市機動車能源多元化的時代要求。但是，替代燃料車應采用新一代達到或提前達到新車排放標準的汽車技術。燃料電池和生物質燃料驅動的汽車是汽車工業(yè)的未來發(fā)展方向，同時也是汽車綠色化、清潔化的必然趨勢；混合動力汽車亦是目前較為可行的城市交通低排放技術，均屬于高科技，又牽涉國計民生，我國應大力加強在該領域內的投入并提供優(yōu)惠的政策支持。8參考文獻1 吳貴生,吳海燕.汽油無鉛化的關聯(lián)問題.上海環(huán)境科學[J]，1997,16(10):6~8.夏元洵主編.化學物質毒性全書.[M].上海：上海科學技術文獻出版社，1991,7.劉治中，許世海，姚如杰編.液體燃料的性質及應用.[M].北京：中國石化出版社，2000.230-233.4 王建昕,傅立新.汽車排氣污染治理及催化轉化器.[M].北京：中國環(huán)境科學出版社,2000,5.5張寶華，石油經濟大事.國際石油經濟[J].2003,86鄒松林，孫健.加強對加油站的排污管理[J].中國環(huán)保產業(yè)，2003，8（61）：14~15Europea