關(guān)于推廣甲醇汽車(chē)可行性分析

有關(guān)推廣甲醇汽車(chē)可行性分析摘要：在能源壓力和環(huán)境保護(hù)規(guī)定下，討論甲醇燃料作為石油燃料的替代品的優(yōu)勢(shì)，繼而討論目前國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)概況以及甲醇汽車(chē)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，最終得出甲醇汽車(chē)推廣的可行性。關(guān)鍵詞：甲醇；甲醇汽車(chē)；推廣TheAnalysisaboutThePopularizationofMethanolCarAbstract:Underthepressureofenergyandenvironmentalprotectionrequirements，wediscussestheadvantageswhatusingthemethanoltoreplaytheoilfuel，thenwediscussesthecurrentsituationofdomesticautomobileindustryandthecharacteristicsandadvantagesofmethanolcar，finallyobtainsthefeasibilityofpromotingthemethanolcar.Keywords:methanol;methanolcar;popularization引言甲醇燃料是指運(yùn)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(shí)現(xiàn)減低廢氣污染的效果而被認(rèn)為是一種新型清潔能源。在石油日趨短缺，環(huán)境嚴(yán)重污染，高油價(jià)給我國(guó)正常的生產(chǎn)和生活秩序帶來(lái)嚴(yán)重影響的形勢(shì)下，發(fā)展甲醇燃料來(lái)減緩能源壓力，增進(jìn)環(huán)境保護(hù)成為一條可以預(yù)見(jiàn)的道路。而汽車(chē)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(hù)和污染大戶(hù)在一直困擾著我們，因此使用甲醇燃料作為動(dòng)力燃料以改善這種狀況勢(shì)在必行。應(yīng)此需求甲醇汽車(chē)應(yīng)運(yùn)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(shì)方面入手。進(jìn)而深入探討甲醇汽車(chē)的發(fā)展前景和對(duì)比其他類(lèi)型新能源汽車(chē)的有關(guān)優(yōu)勢(shì)，從而得出推廣甲醇汽車(chē)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(guó)外，甲醇燃料的研究早在在20世紀(jì)70年代就開(kāi)始，該時(shí)甲醇因其可替代石油作為動(dòng)力燃料，且使汽車(chē)尾氣常規(guī)排放比汽油和柴油車(chē)都更低。在改善大氣環(huán)境質(zhì)量的推進(jìn)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(lái)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用中因其腐蝕和毒性等問(wèn)題而受挫。[1]之后進(jìn)入二十一世紀(jì)，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(guó)加緊為石油危機(jī)找出路，對(duì)甲醇燃料，再獲得有突破性認(rèn)識(shí)。目前甲醇汽油已在美國(guó)，德國(guó)，意大利，澳大利亞，巴西等許多國(guó)家商品化。在我國(guó)也碰到同樣的問(wèn)題。不過(guò)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(duì)甲醇燃料的動(dòng)力性、起動(dòng)性、環(huán)境保護(hù)性、經(jīng)濟(jì)性及毒性、腐蝕性與對(duì)人體健康有無(wú)影響等甲醇的優(yōu)局限性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究、試驗(yàn)。之后在山西進(jìn)行歷時(shí)三年，行車(chē)試驗(yàn)8000萬(wàn)公里，單車(chē)行駛30萬(wàn)公里的實(shí)測(cè)，亦已獲得了實(shí)際的技術(shù)成果。1.2使用甲醇燃料的背景及優(yōu)勢(shì)1.2.1推進(jìn)使用甲醇燃料的外在原因作為推進(jìn)甲醇燃料使用的外在動(dòng)力有兩點(diǎn)：一種是能源問(wèn)題，另一種是污染問(wèn)題。伴隨國(guó)際石油價(jià)格的波動(dòng)上漲（圖1.1所示），使用汽油等燃料對(duì)于許多人而言將會(huì)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(zhǎng)速度開(kāi)始放緩，這是石油枯竭的一種信號(hào)，而我們對(duì)于石油需求卻是有增無(wú)減（圖1.3所示）。圖1.1近30年來(lái)的石油價(jià)格走勢(shì)圖1.2二十年來(lái)探明可采石油儲(chǔ)量走勢(shì)（單位：億桶）圖1.3石油需求量歷史與預(yù)測(cè)（單位：百萬(wàn)桶）此外在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中也遺留下了許多問(wèn)題，如全球變暖，酸雨蔓延，臭氧層破壞等一系列環(huán)境問(wèn)題。這些正是目前能源構(gòu)造下帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。結(jié)合我國(guó)實(shí)際國(guó)情，能清晰地看到這兩個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性。目前我國(guó)已成為世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，然而我國(guó)石油的儲(chǔ)量?jī)H占世界石油儲(chǔ)量的2.3%，石油產(chǎn)量為世界的6.5%，可供探明儲(chǔ)量的開(kāi)采約為20余年，到2030年探明儲(chǔ)量將耗盡。加之我國(guó)一次能源構(gòu)造長(zhǎng)期以煤炭，石油為主，使得我國(guó)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(duì)種種問(wèn)題下，發(fā)展新能源及清潔燃料已經(jīng)成為我國(guó)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?？梢钥吹接行О踩厥褂眉状既剂蠈?duì)緩和我國(guó)能源構(gòu)造問(wèn)題、減輕環(huán)境污染，增進(jìn)我國(guó)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(shì)使用甲醇燃料除了有來(lái)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(shì)：作為甲醇燃料的重要成分，甲醇是一種最簡(jiǎn)樸的飽和醇。甲醇燃燒后排出水和二氧化碳，是世界公認(rèn)的“清潔燃料”。在熱量問(wèn)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(chēng)。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(dòng)機(jī)的能量和動(dòng)力性。3、甲醇原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)工藝成熟，可以運(yùn)用煤炭、天然氣、煤層氣，也可以運(yùn)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(jià)格廉價(jià)，因此生產(chǎn)甲醇燃料的成本較低。此外國(guó)內(nèi)有許多企業(yè)投資甲醇項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能非常巨大。5、甲醇燃料的輸配，油品經(jīng)營(yíng)單位可運(yùn)用既有石油燃料的輸配系統(tǒng)，在既有設(shè)備中增長(zhǎng)一套裝置，稍加改裝、清洗，即可實(shí)現(xiàn)甲醇燃料的儲(chǔ)運(yùn)流通。6、在甲醇燃料的使用過(guò)程中，最輕易進(jìn)入公眾視野的是甲醇有關(guān)毒性和腐蝕性問(wèn)題，之前有調(diào)查指出甲醇使用不慎輕易對(duì)人導(dǎo)致傷害。不過(guò)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(huì)對(duì)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(shí)間短。[3，4]推廣甲醇汽車(chē)的可行性分析甲醇汽車(chē)出現(xiàn)背景在中國(guó)的汽車(chē)數(shù)量正不停地在增張。根據(jù)中國(guó)公安部交通管理科學(xué)研究所的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)汽車(chē)保有量將近1.4億，就全國(guó)汽車(chē)保有量已到達(dá)1.37億輛，從2400萬(wàn)輛增長(zhǎng)到1.37億輛，近十年汽車(chē)年均增長(zhǎng)1100多萬(wàn)輛，是汽車(chē)數(shù)量的5.7倍，占所有機(jī)動(dòng)車(chē)比率到達(dá)54.9%，比十年前提高了29.9%，并且預(yù)測(cè)我國(guó)未來(lái)的私人汽車(chē)銷(xiāo)售量仍會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。圖2.中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的增長(zhǎng)構(gòu)造（數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)公安部交通管理科學(xué)研究所）表1.我國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量歷史及預(yù)測(cè)年份銷(xiāo)量150017251984228126243017347039914589龐大的汽車(chē)數(shù)量帶來(lái)的問(wèn)題是我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的石油資源消耗超全國(guó)總消耗量的三分之一，同步帶來(lái)大量汽車(chē)尾氣嚴(yán)重污染。汽車(chē)的能耗和污染問(wèn)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(chē)來(lái)處理目前汽車(chē)帶來(lái)的困境成為急切的需要。結(jié)合甲醇燃料的優(yōu)勢(shì)，甲醇汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。甲醇汽車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r甲醇汽車(chē)屬于混合動(dòng)力汽車(chē)，是以甲醇作為重要燃料的汽車(chē)，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(hù)科技含量的新型汽車(chē)，也可以由一般汽車(chē)改裝而成。美國(guó)從1987年開(kāi)始開(kāi)發(fā)柔性燃料汽車(chē)，對(duì)甲醇、汽油、汽油和甲醇的混合物都能應(yīng)用。日本開(kāi)發(fā)甲醇專(zhuān)用車(chē)，通過(guò)幾十年研究開(kāi)發(fā)，技術(shù)問(wèn)題已基本處理。在我國(guó)，從1996年開(kāi)始，國(guó)家開(kāi)始組織有關(guān)研究，1998年，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在山西實(shí)行“煤制甲醇—清潔燃料汽車(chē)示范工程”項(xiàng)目。山西省政府設(shè)置甲醇汽車(chē)領(lǐng)導(dǎo)組，對(duì)甲醇燃料和甲醇汽車(chē)應(yīng)用進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用。，經(jīng)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)指示，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委組織化工、汽車(chē)、石油、石化、中科院、清華大學(xué)等單位的專(zhuān)家和兩院院士構(gòu)成的專(zhuān)家考察團(tuán)，對(duì)山西甲醇燃料和甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化示范工作進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。專(zhuān)家團(tuán)一致認(rèn)為：用煤制甲醇、二甲醚替代石油燃料，開(kāi)展甲醇汽車(chē)項(xiàng)目，符合我國(guó)資源實(shí)際，提議國(guó)家支持，大力發(fā)展。山西省政府決定在陽(yáng)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(xiāo)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(tái)甲醇汽車(chē)也在年內(nèi)投入使用。多省區(qū)在各自展開(kāi)試點(diǎn)工作的基礎(chǔ)上，在全國(guó)甲醇燃料的推廣工作已在更大范圍內(nèi)展開(kāi)。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(kāi)始著手共建晉陜川甘寧蒙煤基醇醚燃料試驗(yàn)示范區(qū)，計(jì)劃通過(guò)聯(lián)片推廣甲醇燃料的方式，推進(jìn)甲醇汽車(chē)推廣。2.3甲醇汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)經(jīng)國(guó)內(nèi)眾多科研院所及汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)秀科研人員的研究，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)已研制成功，目前也出現(xiàn)無(wú)需改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的甲醇燃料控制技術(shù)，目前甲醇汽車(chē)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(chē)已完畢了燃料系統(tǒng)材料耐腐蝕溶脹、整車(chē)啟動(dòng)及燃燒控制、關(guān)鍵零部件及潤(rùn)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(kāi)發(fā)：處理油泵、油箱、油管、油濾的耐醇問(wèn)題；冷起動(dòng)：設(shè)計(jì)冷起動(dòng)噴嘴，增設(shè)起動(dòng)用注油系統(tǒng)。用單點(diǎn)噴射，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU內(nèi)集成冷起動(dòng)系統(tǒng)控制程序，冷起動(dòng)操作自動(dòng)啟停等；電控開(kāi)發(fā)：使整體經(jīng)濟(jì)性能和排放性能等各項(xiàng)指標(biāo)到達(dá)規(guī)定目的。[5]目前我國(guó)已經(jīng)完畢具有甲醇汽車(chē)規(guī)?；a(chǎn)的能力，并獲得了甲醇燃料與甲醇汽車(chē)在一定范圍試運(yùn)行的很好效果。與老式汽油汽車(chē)對(duì)比甲醇汽車(chē)擁有相稱(chēng)的優(yōu)勢(shì)。首先甲醇汽車(chē)對(duì)汽車(chē)尾氣污染問(wèn)題能有大幅度改善（如表2所示），而同步伴隨國(guó)家投入推進(jìn)甲醇汽車(chē)的生產(chǎn)技術(shù)日漸成熟，對(duì)于甲醇汽車(chē)腐蝕性問(wèn)題，動(dòng)力問(wèn)題等也找到了克服的措施?？梢哉f(shuō)開(kāi)發(fā)甲醇汽車(chē)的必要部分已經(jīng)完畢，目前重要是對(duì)汽車(chē)作調(diào)整和完善。此外就個(gè)人使用者而言，甲醇汽車(chē)在技術(shù)上已能保證行駛動(dòng)力充足。在節(jié)省燃料成本上，甲醇汽車(chē)使用M100甲醇燃料與汽油的替代比為1.68：1[6]。按93號(hào)汽油計(jì)算，價(jià)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(duì)比HC(ppm)CO(%)CO2(%)NOX(ppm)汽油機(jī)190-2170.37-1.239.8-14.060-2500甲醇燃料機(jī)50-850.02-0.6510.0-13.750-940除了與老式汽車(chē)相比有優(yōu)勢(shì)之外，我們也關(guān)注甲醇汽車(chē)與市場(chǎng)上其他種類(lèi)的新能源汽車(chē)相較有什么特點(diǎn)，如表3所示：表3.各類(lèi)新能源汽車(chē)的比較汽車(chē)種類(lèi)優(yōu)勢(shì)與局限性純電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)處:技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)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?jī)?chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車(chē)的電池較貴，此外廢棄電池的處理不妥也是一種比較嚴(yán)重的污染問(wèn)題氫動(dòng)力汽車(chē)長(zhǎng)處：排放物是純水，行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物局限性：氫燃料電池成本過(guò)高，并且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)送按照目前的技術(shù)條件來(lái)說(shuō)非常困難。此外氫氣的提取需要通過(guò)電解水或者運(yùn)用天然氣，如此一來(lái)同樣需要消耗大量能源，無(wú)法從主線上減少二氧化碳排放燃?xì)馄?chē)長(zhǎng)處：排放性能好，可調(diào)整汽車(chē)燃料構(gòu)造，運(yùn)行成本低、技術(shù)成熟局限性：燃?xì)鈱?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有較大傷害，伴隨燃料的消耗會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力局限性甲醇燃料汽車(chē)（混合動(dòng)力）長(zhǎng)處：甲醇燃料汽車(chē)可以使用甲醇和汽油混合的燃料，也能單獨(dú)使用一種燃料驅(qū)動(dòng)，靈活性高。對(duì)于現(xiàn)行汽車(chē)構(gòu)造只需要做少許的改動(dòng)甚至無(wú)需改動(dòng)。動(dòng)力方面與目前的汽油動(dòng)力汽車(chē)相差無(wú)幾局限性:甲醇的腐蝕性，不過(guò)目前已經(jīng)有對(duì)應(yīng)的技術(shù)來(lái)減少或消除影響結(jié)語(yǔ)伴隨我國(guó)汽車(chē)的持有量的不停增長(zhǎng)，在能源消耗問(wèn)題和綠色環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上的影響會(huì)變得越來(lái)越突出。在這些問(wèn)題上還會(huì)附帶著一系列社會(huì)問(wèn)題，這一切會(huì)給我們帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。要應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題必須從主線上著手，應(yīng)用新能源，新技術(shù)來(lái)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(chē)帶來(lái)的種種優(yōu)勢(shì)，甲醇汽車(chē)在功能上的對(duì)老式汽車(chē)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(chē)能為這些問(wèn)題的處理打開(kāi)更廣闊的局面，可以認(rèn)為推廣應(yīng)用甲醇汽車(chē)是一項(xiàng)改善人類(lèi)生存環(huán)境、調(diào)整能源構(gòu)造、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)工程。因此推廣甲醇汽車(chē)是可行的，并且應(yīng)當(dāng)大力推廣的。當(dāng)然在推廣過(guò)程中讓要注意幾點(diǎn)：1、必須要建立和配套有關(guān)的輔助設(shè)施，國(guó)標(biāo)和法律規(guī)定；2、增強(qiáng)宣傳，通過(guò)多渠道將甲醇汽車(chē)的概念帶入尋常百姓家中；3、針對(duì)仍有的缺陷和局限性加強(qiáng)科研攻關(guān)，提出切實(shí)可行的處理方案。通過(guò)各方的努力，相信后來(lái)甲醇汽