楊再舜：解柴油荒難題政策不給力 甲醇燃料車叫好不叫座

 

使用甲醇汽油后，發(fā)動機潤滑油中的鐵含量比使用無鉛汽油大5.2倍，發(fā)動機的磨損主要表現(xiàn)是活塞環(huán)和汽缸壁的磨損和腐蝕，其主要原因是甲醇及其燃燒中間游離基反應生成氧化產(chǎn)物（如甲酸）對金屬表面的侵蝕。另外，甲醇的蒸發(fā)潛熱大，氣化不良而流入汽缸壁，致潤滑油膜被沖洗而造成的潤滑油稀釋、并嚴重乳化導致發(fā)動機部件的摩擦磨損。甲醇汽油對汽車油箱的鉛錫鍍層有腐蝕作用，如含水分則對鋼板及焊接鋼管也會產(chǎn)生腐蝕，對一些銅、鋅、鋁等金屬及其合金也有腐蝕作用。在歐洲85/536/EEC法規(guī)中，車用汽油中甲醇的添加量≤3Vol%（同時必須包括腐蝕抑制添加劑）。據(jù)悉目前的合金混合材料技術已經(jīng)能很好解決甲醇汽、柴油對金屬與橡膠、塑料件腐蝕性問題。

 

2、甲醇燃料對橡膠材料的溶漲性   另一個問題是甲醇汽油對汽車供油系統(tǒng)的橡膠部件的溶漲作用較大，對油泵的密封及其他部件的合成橡膠材料大都有腐蝕、溶漲、軟化或龜裂作用，甚至對紙樹脂濾芯及金屬濾芯也有腐蝕作用，特別是含10％甲醇的汽油對各種橡膠的溶漲率都比較大。但據(jù)悉目前的合金混合材料技術已經(jīng)能很好解決甲醇汽、柴油對金屬與橡膠、塑料件腐蝕性問題。

 

3、甲醇燃料的排放污染   由于甲醇具有很高的含氧量，使用甲醇汽油可以有效提高發(fā)動機的熱效率，減少汽車一氧化碳CO及碳氫化合物HC的排放，而未燃燒的甲醇及醛類排放則較普通汽油有明顯增加。甲醇汽油的低溫性能和冷起動性能較差，這主要是由于甲醇的蒸發(fā)潛熱比汽油高3倍，低溫條件下，容易產(chǎn)生氣阻，甲醇汽油不易起動。此外，甲醇從煤中提煉甲醇，需要大量的水，其比例通常是一個單位的煤，要配上近二十個單位的水，才能提煉一個單位的甲醇，這對于全許多水資源匱乏的缺水地區(qū)可是不小的挑戰(zhàn)。與此同時，國家相關政策和標準的缺失以及地方標準各異等也限制了甲醇能源的推廣，甲醇燃料還缺乏與汽柴油機相關的標準，能達到國幾排放目前還是未知數(shù)。

 

4、甲醇對人體的毒性作用  由于甲醇有毒，使用不慎容易對人體造成傷害。甲醇是典型的神經(jīng)毒物，可經(jīng)呼吸道、胃腸道和皮膚吸收,甲酵對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產(chǎn)生毒性反應，甲醇蒸氣能損害人的呼吸道粘膜和視力。急性中毒癥狀有：頭疼、惡心、胃痛、疲倦、視力模糊以至失明，繼而呼吸困難，最終導致呼吸中樞麻痹而死亡。

 

慢性中毒反應為：眩暈、昏睡、頭痛、耳鳴、現(xiàn)力減退、消化障礙。甲醇攝入量超過4克就會出現(xiàn)中毒反應，誤服量超過10克就能造成雙目失明，飲入量大造成死亡。致死量為30毫升以上，甲醇在體內不易排出，會發(fā)生蓄積，在體內氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生產(chǎn)工廠，我國有關部門規(guī)定，空氣中允許甲醇濃度為5mg/m3，在有甲醇氣的現(xiàn)場工作須戴防毒面具，廢水要處理后才能排放，允許含量小于200mg／L 。

 

甲醇/柴油組合燃燒技術獲突破

 

重型卡車柴油機的柴油消耗量大（百公里耗油平均35升），行駛里程長（平均一年10萬公里），單車每年消耗柴油約30噸。以現(xiàn)有柴油機車輛保有量計，每年消耗柴油近1億噸。如果以其中1/3改用甲醇柴油雙燃料方式，平均甲醇對柴油替代率以30％計，甲醇替代柴油則可減少1000萬噸。目前，甲醇的市場價格約為柴油的1/3，采用甲醇柴油雙燃料燃燒的發(fā)動機，在運行中燃料費用可以大幅降低。

 

甲醇的特性是辛烷值高，適于點燃，難以壓燃。目前，國內每年已有相當數(shù)量的甲醇加入汽油中作為燃料使用。但是用于替代柴油卻因其壓燃溫度過高而不易使用。

 

甲醇柴油組合燃燒技術是以柴油啟動，甲醇由專用的電控系統(tǒng)控制定時定量經(jīng)進氣管噴入氣缸，在氣缸內甲醇與柴油一起燃燒，成功解決甲醇不易壓燃的難題。甲醇柴油雙燃料發(fā)動機動力強勁、加速性好、排氣無煙。而且由于甲醇的價格低于柴油，燃料費用降低，迄今已經(jīng)完成多輛車輛的道路試驗。

 

隨著經(jīng)濟發(fā)展，我國特有的結構性缺油的“柴油荒”會逐步得到緩解。但要完全解決這一問題尚需時日。除了大力提升節(jié)油技術、積極發(fā)展天然氣和生物柴油，采用甲醇替代柴油是一個重要途徑。甲醇/柴油組合燃燒技術因其使用靈活、提高動力性、降低排放，特別是減少了運行成本，有望發(fā)揮重要作用。

 

繼天然氣重卡在成本和節(jié)能效果受市場認可后，另一種節(jié)能路線——甲醇柴油雙燃料混合動力，在業(yè)內漸呈發(fā)展之勢。最近業(yè)界在甲醇應用于柴油機替代柴油方面取得了進展，這就是甲醇/柴油組合燃燒技術。甲醇柴油組合燃燒技術是以柴油啟動，甲醇由專用的電控系統(tǒng)控制定時定量經(jīng)進氣管噴入氣缸，在氣缸內甲醇與柴油一起燃燒，成功解決甲醇不易壓燃的難題。由于甲醇/柴油雙燃料重卡沒有真正普及，甲醇汽車目前還處于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的發(fā)展過程。

 

根據(jù)國際經(jīng)驗，任何向工業(yè)化發(fā)展的國家，在過渡期間，由于大量基礎建設需要，柴汽比都會出現(xiàn)比較高的情況。我國目前處于這樣的時期。以1987年的數(shù)據(jù)為例，印度、巴西、印尼等國的柴汽比遠超過2.0，印度甚至達到6.0以上，而同期日本僅為1.45，美國的柴汽比僅為0.45。即使在以柴油動力為主的歐洲，同期柴汽比也僅為2.0左右?？梢姡衿扰c國家的經(jīng)濟發(fā)展水平密切相關。

 

甲醇燃料車企應用情況

 

2009年吉利汽車董事長李書福曾經(jīng)在 “兩會”期間建議盡快制定和完善甲醇汽車標準：“與傳統(tǒng)燃料汽油相比，甲醇燃燒熱效率高，可以增加發(fā)動機的功率和扭矩，可比同型號汽油發(fā)動機高10％；甲醇汽車排放清潔，是世界公認的清潔燃料；甲醇便宜，在研發(fā)投入上，甲醇汽車也比其他節(jié)能與新能源車產(chǎn)品要低，此外，甲醇發(fā)動機還具有能耗低的優(yōu)點。甲醇車的量產(chǎn)問題可說是萬事俱備，只欠東風。”

 

不可否認，我國甲醇資源相比其他資源相對豐富，另外其節(jié)能效果也逐步得到認可，在新能源無法取得根本進步的時候，采用替代燃料不失為一個易實施、見效快的方法。

 

在新能源卡車路線上，一種是純電動中輕卡，第二種是天然氣重卡，第三種甲醇燃料重卡。天然氣是目前國內重卡企業(yè)選擇的節(jié)能主流路線，市場接受程度也比較高，甲醇柴油混合動力由于良好的環(huán)境友好性、良好的節(jié)油性能而備受關注。據(jù)了解，對于業(yè)內新起的甲醇柴油雙燃料混合動力路線，目前全國已有5家汽車制造企業(yè)生產(chǎn)的10個左右型號的甲醇商用車獲得公告，已有4個型號的近300輛甲醇汽車投入試點運營。當前國家已在山西、浙江和陜西開展了甲醇汽車試點，運行情況良好。除了官方認可的應用試點之外，全國早二年已有22個省在進行甲醇燃料的應用，這為甲醇汽車的推廣鋪平了道路。

 

目前，陜汽、重汽都已開始了柴油/甲醇混合燃料重卡的開發(fā)和試運行，陜汽承擔著國家關于甲醇汽車的試點項目，獲得甲醇汽車的生產(chǎn)資質。陜汽柴油/甲醇混合燃料重卡已經(jīng)在天津檢測中心檢測成功，該車已獲產(chǎn)品公告。這款車型能在純柴油和甲醇柴油雙燃料兩種模式下運行，保持與純柴油車相同的動力性和排放品質，提高了燃燒效率，降低了熱負荷，平均百公里節(jié)能費用在15%以上。2009年，一汽集團就與山西靖燁甲醇合資成立了一汽靖燁發(fā)動機有限公司。東風汽車公司在輕卡和中卡方面主要是油電混合動力卡車，在重卡方面主要是天然氣重卡和甲醇滲燒燃料重卡。中國重汽聊城鑫亞集團研發(fā)的HOWO品牌甲醇柴油雙燃料卡車也獲得了業(yè)內專家的認可。

 

甲醇汽車目前還處于初級發(fā)現(xiàn)問題階段、解決問題的普及發(fā)展過程。與此同時，近幾年這些零部件企業(yè)更多關注乘用車市場，涉足商用車領域較少，很多雙燃料配件是從乘用車移植而來，因此很多配件的壽命、可靠性并不理想。發(fā)展替代能源的目的在于節(jié)能減排、改善環(huán)境，更在于解決國家的能源安全問題，因此必須立足于國家資源儲備條件。針對我國現(xiàn)存的結構性缺油現(xiàn)狀，完全依靠石油部門又不可能完全解決問題，尋求非石油替代燃料就是必然選擇。從國家未來能源發(fā)展戰(zhàn)略以及我國國內資源儲備的客觀情況來看，現(xiàn)階段甲醇具備作為替代能源的一切條件。