本刊記者 武德俊
甲醇汽車向我們駛來
本刊記者 武德俊
今年2月底,工業和信息化部對外宣布,將在山西省、上海市和陜西省開展甲醇汽車試點工作,這是繼2011年5月該部在上海閔行區、山西、陜西等幾個地區推廣高比例的M85和M100甲醇汽油后的又一重大措施。經過了近30年的研究和實踐,甲醇汽車終于要啟動了。

近年來,我國汽車行業飛速發展,已經一舉超越美國成為全球汽車生產量和銷售量第一大國。業內人士認為,中國已經進入汽車社會。根據公安部交管局發布的數據,截至2011年8月底,全國汽車保有量已經超過1億輛,僅次于美國,位居世界第二位。而工信部裝備司副司長王富昌表示,預計到2020年中國汽車保有量將超過兩億輛。汽車數量的增加,提高了我國人民的生活質量,但另一方面,也使我國的能源安全和環境問題更加突出。
汽車尾氣中含有碳氫化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含鉛化合物、苯丙芘及固體顆粒物等多種污染物質,是許多城市空氣污染的主要污染源。前一階段被公眾和媒體吵得沸沸揚揚的PM2.5問題,其主要來源之一也是汽車尾氣。據環保部的一項調查顯示,2010年全國333個地級以上城市,五分之一空氣質量不達標。汽車保有量的快速增加,無疑將對本不令人滿意的空氣質量更加雪上加霜。
同時,汽車數量的增長帶動了汽油需求數量的急劇增加。從我國資源狀況來看,我國的石油資源貧乏,石油進口量不斷攀升,石油的供給形勢一直不容樂觀。據國家統計局《2011年國民經濟和社會發展統計公報》數據:2011年我國生產原油20400萬噸,僅比上一年增長0.3%;而全國進口原油達到了25378萬噸,比上年增長6.0%;石油的對外依存度超過了55.4%,進口原油支出外匯達到了1967億美元。國家能源委員會專家咨詢委主任張國寶曾指出,我國每年因汽車增長而增加的石油消費達到3000萬噸,“十一五”期間,國內新增煉油能力,全部被新增汽車吃掉。迅速增加的汽車保有量,已經對國內燃油供應帶來巨大壓力,
能源安全和環境問題要求中國的汽車業發展不能走發達國家的道路,必須獨辟蹊徑,發展新能源汽車來滿足老百姓提高生活質量的需要。發展甲醇汽車正是適應了這一需要。我國國情特點是富煤貧油少氣。作為煤基燃料的甲醇,可以通過煤化工方式進行生產,對解決我國石油資源貧乏和保障我國能源安全意義非同小可。我國的煤炭資源還有另外一個特點或者說是缺點,硫含量較高。據資料顯示,我國硫含量超過1%的高硫煤約占煤炭資源總量的40%。高硫煤燃燒會對環境產生很大影響,因此這些煤不能直接用于發電,但卻可以用于制取甲醇,避免了資源的浪費。
此外,推廣甲醇汽油的使用可以釋放甲醇過剩的產能,提高甲醇生產企業的開工率,延伸煤化工的產業鏈,不僅有利于產業結構的調整,也壓縮了用油成本。民生證券一分析師介紹,2010年我國甲醇的總產能是3800萬噸,而總產量只有2000萬噸,開工率只有53%。而2011年預計的甲醇總產能將達到4900萬噸。
多年來一直力推甲醇汽車,被稱為“甲醇部長”的原機械工業部部長何光遠認為,我國的新能源汽車開發,要符合中國國情,不能局限于混合動力車、電動車范圍內,還要包括替代能源車。
工業和信息化部有關負責人在接受記者采訪時認為:“從近期看,甲醇作為車用替代燃料是我國替代汽油和柴油的一種選擇,從中遠期看,甲醇作為車用替代燃料對我國能源安全也具有戰略意義。”
我國開展甲醇汽車研發和應用始于上世紀80年代,至今已經將近30年了。為什么這么多年甲醇汽車一直沒有發展起來?除了政策、市場培育等原因外,與汽油相比甲醇燃燒時的甲醛排放、安全性、腐蝕性強、冷啟動困難等“先天不足”問題成為其推廣的最主要的阻力。
甲醇的毒性一般人都知道,和甲醇接觸后,輕者失明,重者將會失去生命。但是經過多年的科學研究,人們沒有必要談甲醇而色變,其毒性和汽油的毒性其實處于同一級別,在不直接飲用、遵守操作規程的條件下,沒有發現人體健康異常。這說明甲醇對人體的危害是可以防范的。
從排放的角度來看,甲醇一直被認為會排放大量的劇毒致癌物甲醛。但目前的研究表明,甲醇作為車用替代燃料技術上已不存在大的障礙,常規排放較清潔,非常規排放物中甲醛排放與柴油相當。而且純甲醇替代石油作汽車燃料比后者對環境的影響要小得多:汽車尾氣中一氧化碳減少62.5%,碳氫化合物減少33.3%,氮氧化物減少25%,對空氣的污染程度大大降低。
對于橡膠件的溶脹、對金屬機件的腐蝕問題,是醇類燃料的共性問題。但在目前的技術條件下也已經可以得到解決。研究表明,使用小于15%的甲醇摻混汽柴油,均不存在溶脹和腐蝕問題。對于中高比例的甲醇燃料或100%甲醇燃料的溶脹和腐蝕問題,已經有了防溶脹抑制劑和防腐材料、防腐工藝,可以將這些材料和工藝用在甲醇汽車的制造中。
此外,甲醇汽車的冷啟動困難、摻燒分層問題,也可以通過加注冷啟動液、選用高能點火裝置、添加助溶劑等手段得到解決。
從2009年起,工信部啟動了甲醇汽車相關研究工作,重點開展了高比例甲醇燃料替代汽油、柴油研究,組織專題研究組對甲醇汽車所涉及的能源、環保、安全、技術、經濟等問題進行了綜合研究,委托有關機構進行了甲醇燃料與汽油、柴油、乙醇汽油的排放檢測對比實驗,開展了甲醇汽車安全性評價,提出了甲醇汽車產品技術要求。我國甲醇汽車應用實踐多年,已形成了從技術到產業化以及配套基礎設施建設條件。工信部認為甲醇汽車開發、試驗等活動取得積極成果,特別是在柴油機上實現了技術突破,為甲醇燃料代替柴油提供了可能。
工信部這次實施的甲醇試點工作已于2012年2月開始進行,共分為前期準備、組織實施、驗收總結三個階段。試點時間為2至3年,是否擴大試點或延長期限,視試點工作進展和對試點運行效果進行總結評估后再確定。試點工作嚴格按照限定地域、限定燃料、限定用車的基本原則進行。
其實,甲醇汽車的研發和應用早已在這三個試點地區有了雄厚的根基。作為煤炭大省,山西有制取甲醇的豐富的原材料,因此也是我國開展甲醇燃料及汽車研發和推廣最早的省份。山西在全省范圍內進行了甲醇燃料產業化推廣工作可以追溯到2001年。目前全省已建成高比例甲醇燃料加注站40余座。據新華社報道,2011年底約有甲醇改裝車4萬輛。山西省化工行業管理辦公室負責人透露:山西省“十二五”期間將加大甲醇燃料和甲醇汽車產業化推進力度,依托資源能源優勢,推進山西靖燁公司與一汽集團合作,建成年產3萬臺的CACI02M100、CA4102M100多點電噴高壓縮比甲醇發動機項目,推進吉利集團(晉中)甲醇汽車項目。為了推廣省內公交車、出租汽車改用甲醇燃料,山西還將對甲醇燃料汽車給予財政資金補貼。山西省副原省長、中國工業經濟聯合會副會長、山西省新能源汽車領導組常務副組長彭致圭認為,山西省內的甲醇汽車有望在2015年突破10萬輛,產業規模達到80億~100億左右,成為能源大省山西轉型的戰略新興支柱產業。
上海市目前已具備了甲醇汽車制造、甲醇燃料生產、甲醇燃料發動機技術研究等有利條件。陜西省自2005年起,開展了甲醇燃料試點推廣工作,陜西延長石油集團已建成甲醇燃料調配中心7座,具備了產業化條件。這些省市在多年來研究和推廣甲醇燃料及汽車的工作中已有比較豐富的經驗,制定了相關的規范和政策,具備了開展試點工作的基礎和條件。
另外,對比其他汽油替代品,甲醇的產能也一直有保障。2010年中國甲醇總產能將達到2950萬噸到3000萬噸,“十二五”中期甲醇產能還將超過5000萬噸。
全國醇醚燃料及清潔汽車專業委員會副會長和曉馳對“十二五”末實現甲醇汽車產業化信心十足:“屆時甲醇燃料將占替代能源的五分之一甚至四分之一強?!?/p>
中國甲醇汽車應用實踐多年,已形成了從技術到產業化以及配套基礎設施建設條件。
據相關負責人介紹,本次試點工作的開展將持續2-3年,首要任務是完成對高比例甲醇汽車適用性、可靠性、經濟性、安全性、環保性評價,其次,明確甲醇汽車產品相關技術規范,制定主要標準,建立甲醇汽車相關標準體系,再有,提出高比例甲醇汽車替代燃料相關配套基礎設施改造、建設和管理規范,最后,研究提出甲醇汽車產業政策建議。
針對甲醇汽車產業存在的種種不規范問題,中國的此次試點工作將嚴格按照限定地域、限定燃料、限定用車的原則推進,明確甲醇汽車產品相關技術規范,建立甲醇汽車相關標準體系,提出高比例甲醇汽車替代燃料相關配套基礎設施改造、建設和管理規范。
新華網煤炭大省山西是中國開展甲醇燃料及汽車研發和推廣最早的省份之一,自2001年起,就在全省范圍內進行了甲醇燃料產業化推廣工作。相關資料顯示,截至2011年6月底,全省設立M85-M100甲醇燃料加注站52座,建設甲醇汽油調配中心6個,甲醇燃料年生產能力達到100萬噸。