新能源汽車(chē)甲醇燃料分析與研究

李敏達(dá)

（甘肅建運(yùn)物流有限公司，甘肅 蘭州 730060）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展之下，能源資源在多行業(yè)的發(fā)展中愈來(lái)愈凸顯出重要的價(jià)值，需要相關(guān)行業(yè)在發(fā)展過(guò)程中做好資源的合理利用工作，促使資源的利用價(jià)值可以充分的發(fā)揮出來(lái)，但是對(duì)于當(dāng)前行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的資源利用情況進(jìn)行系統(tǒng)的研究分析，發(fā)現(xiàn)存在著不可再生能源利用緊張問(wèn)題，造成了嚴(yán)峻的能源危機(jī)局面，甚至還會(huì)存在不可再生能源枯竭的可能，如果不能找到替代能源，人類(lèi)將會(huì)面臨巨大的能源危機(jī)。其次是環(huán)境問(wèn)題，由于全球汽車(chē)數(shù)量的增加，溫室效應(yīng)越來(lái)越明顯，導(dǎo)致全球氣候變暖。為此，各個(gè)國(guó)家開(kāi)始研究汽車(chē)的替代能源，其中，甲醇作為新興能源，得到了很多國(guó)家的認(rèn)可，應(yīng)用效果也十分明顯。

1 甲醇燃料的特性

甲醇自身容易與水相融，從外觀上看沒(méi)有明顯顏色，聞起來(lái)存在明顯的刺激性味道，特征也極為明顯，如易揮發(fā)、易燃燒等。除此之外，甲醇燃料屬于化工原料范疇，與傳統(tǒng)柴油等燃料相比，優(yōu)勢(shì)十分明顯，其中，最為明顯的特性當(dāng)屬環(huán)保性強(qiáng)，來(lái)源也比較豐富，自身具備良好的抗爆性能，燃燒之后產(chǎn)生的尾氣也不存在黑煙情況，與國(guó)家對(duì)燃料發(fā)展指標(biāo)要求相符。

燃料甲醇和傳統(tǒng)燃料相比，實(shí)際優(yōu)勢(shì)主要集中在以下幾方面，即動(dòng)力性、安全性、清潔性和經(jīng)濟(jì)性。站在經(jīng)濟(jì)性角度來(lái)說(shuō)，從過(guò)去國(guó)內(nèi)外燃料價(jià)格變化情況做分析，可以推測(cè)到2020年末，我國(guó)國(guó)產(chǎn)甲醇每公里應(yīng)用后的節(jié)約成本超過(guò)100元，為131元，該數(shù)據(jù)和汽油、天然氣等資源利用情況后的成本節(jié)約數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)要比后者低，具體可以低30%、10%，極大的降低了應(yīng)用成本，從這里也能夠看出，甲醇燃料在應(yīng)用時(shí)，能夠呈現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)。站在動(dòng)力性角度來(lái)說(shuō)，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)同樣十分明顯，尤其是在與柴油、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比上，功率能夠上升9%到11%，扭矩能夠提升12%到16%。從環(huán)境保護(hù)角度看問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)甲醇應(yīng)用過(guò)后產(chǎn)生的尾氣中包含的污染物質(zhì)種類(lèi)非常少，僅為6類(lèi)，PM2.5排放大約為柴油燃料的17%。

2 基于甲醇燃料的新能源汽車(chē)發(fā)展

2.1 甲醇汽車(chē)的生產(chǎn)過(guò)程

當(dāng)前基于甲醇燃料的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛且前景好，和基于傳統(tǒng)燃料、新能源的汽車(chē)行業(yè)發(fā)展情況做以比較分析，還存在一定的缺陷與問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈主要涉及到的環(huán)節(jié)有政策法規(guī)、燃料加注以及汽車(chē)改裝等等，相關(guān)工作人員只要確保上述環(huán)節(jié)的發(fā)展不受任何影響，甲醇汽車(chē)會(huì)變得越來(lái)越完善。除此之外，在實(shí)際進(jìn)行使用甲醇燃料的汽車(chē)生產(chǎn)工作當(dāng)中，關(guān)于甲醇汽車(chē)生產(chǎn)處理、燃料使用的政策法規(guī)的涉及面廣，截止到目前為止，甲醇燃料加注站數(shù)量并不多，但隨著甲醇燃料汽車(chē)的不斷發(fā)展，在未來(lái)會(huì)出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，甲醇汽車(chē)生產(chǎn)流程如圖1所示。

圖1 甲醇汽車(chē)的生產(chǎn)流程

2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)制造

甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的功能和常規(guī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)差別不大，特別是對(duì)于甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，所消耗的成本也有限，但從汽油和柴油對(duì)比中能夠看出，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的改裝要比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改裝更加簡(jiǎn)單。因此，在現(xiàn)階段改裝工作執(zhí)行時(shí)，依舊以傳統(tǒng)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為主。從2015年開(kāi)始，吉利汽車(chē)便開(kāi)始規(guī)劃甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)，計(jì)劃年產(chǎn)量為20萬(wàn)臺(tái)。在我國(guó)，吉利集團(tuán)也是最早進(jìn)行甲醇汽車(chē)研究的公司，截止到2020年，吉利集團(tuán)在該項(xiàng)研究之中已經(jīng)進(jìn)行了15年，在相關(guān)研究人員不斷的努力之下，人們將甲醇燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及對(duì)零件的腐蝕問(wèn)題全部解決，整體經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到了較高水準(zhǔn)。

2.3 甲醇汽車(chē)的改造

甲醇汽車(chē)改裝起來(lái)更加便捷，而且對(duì)后續(xù)影響較小。但我國(guó)對(duì)于車(chē)輛改裝并沒(méi)有做出具體規(guī)定，這也導(dǎo)致各個(gè)省市的相關(guān)政策并不統(tǒng)一，進(jìn)而對(duì)甲醇汽車(chē)發(fā)展和改裝產(chǎn)生了極大影響。另外，人們對(duì)于改裝車(chē)進(jìn)行操作時(shí)的難度較大，監(jiān)管部門(mén)、生產(chǎn)制造廠家和企業(yè)進(jìn)行深入性監(jiān)督，最終車(chē)輛的改裝質(zhì)量很難得到保障。但從現(xiàn)階段發(fā)展過(guò)程中能夠看出，甲醇汽車(chē)的改裝要比天然氣汽車(chē)改裝顯得更加方便、實(shí)惠，得到了很多研究人員的認(rèn)可。

2.4 甲醇汽車(chē)的示范推廣

甲醇屬于是新興燃料范疇，在應(yīng)用過(guò)程中，并不需要消耗太多成本，便可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的全面改裝，對(duì)于燃料的應(yīng)用，可以選擇甲醇燃料，成本較低，其中不含尿素，能夠?qū)⑴欧盼飻?shù)量控制在較低水準(zhǔn)。在該類(lèi)燃料發(fā)展過(guò)程中，政府部門(mén)需要加大扶持力度，多進(jìn)行甲醇燃料應(yīng)用的宣傳推廣，促使人們對(duì)于甲醇燃料的認(rèn)識(shí)較多，充分把握甲醇燃料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并對(duì)后續(xù)服務(wù)進(jìn)行合理化發(fā)展，這樣一來(lái)，整個(gè)柴油和汽油壟斷市場(chǎng)的格局將會(huì)被打破，讓整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展變得更加合理。

截止到目前，甲醇汽車(chē)的推廣已經(jīng)全面開(kāi)展，其中，山西、貴州一帶發(fā)展速度較快。從2006年開(kāi)始，我國(guó)正式實(shí)施了863計(jì)劃，其中，利用甲醇替代燃料汽車(chē)的研究項(xiàng)目交給了山西長(zhǎng)治第一汽車(chē)運(yùn)輸公司，該企業(yè)經(jīng)過(guò)一系列研究之后，生產(chǎn)出125輛甲醇汽車(chē)，這些車(chē)輛每天消耗的甲醇數(shù)量能夠達(dá)到6000L。

在山西地區(qū)，吉利汽車(chē)在晉中首次進(jìn)行了本省的甲醇汽車(chē)的運(yùn)行利用，截至2017年本省的甲醇出租車(chē)數(shù)量達(dá)到了400輛，加注站建造數(shù)量為4座。貴州貴陽(yáng)當(dāng)前的甲醇出租車(chē)數(shù)量為95輛，而且該數(shù)字每年都會(huì)增加，在政府部門(mén)的全力支持下，甲醇燃料加注站拓展幅度較高，而且甲醇燃料加注與汽油類(lèi)似，這也為甲醇汽車(chē)的全面發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

3 甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展

3.1 甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)面臨的問(wèn)題

首先，甲醇汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中，政策內(nèi)容無(wú)法達(dá)到真正統(tǒng)一，其次，在配套設(shè)備和售后服務(wù)上，所建立的甲醇加注站數(shù)量十分有限，在實(shí)際進(jìn)行甲醇汽車(chē)售后服務(wù)期間，需要不斷采取有效措施進(jìn)行售后服務(wù)的完善化處理。因此，我國(guó)可以對(duì)美國(guó)之前甲醇推廣失敗作用典型案例進(jìn)行研究，其中，最為重要的一點(diǎn)便是后期服務(wù)力度不強(qiáng)。截止到目前為止，甲醇加注站的建設(shè)途徑主要包括兩方面，一個(gè)是對(duì)現(xiàn)有汽油加注站進(jìn)行改造，在此過(guò)程中，需要與柴油、汽油公司多進(jìn)行聯(lián)系溝通，構(gòu)建穩(wěn)健的關(guān)系。結(jié)合諸多研究人員的研究成果，可以了解到如果全國(guó)有5%的柴汽油加注站進(jìn)行改造處理，那么柴油、汽油年損失降低量能夠達(dá)到400萬(wàn)噸，與此同時(shí)，該類(lèi)公司的年損失量也會(huì)達(dá)到50億元。另一種形式就是對(duì)甲醇加注站進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，雖然單純建設(shè)甲醇加注站費(fèi)用并不高，但同樣需要消耗較大投資，消耗的時(shí)間也較長(zhǎng)，不能在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行推廣，只出現(xiàn)在少數(shù)城市之中。

3.2 甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)策

現(xiàn)階段，想要真正實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境保護(hù)、能源安全等均是急需解決的問(wèn)題。所以說(shuō)，人們需要盡可能快的研究出一種清潔、環(huán)保能源對(duì)傳統(tǒng)汽油燃料進(jìn)行替代，這也是該類(lèi)研究工作開(kāi)展的主要任務(wù)所在，而甲醇剛好滿足上述需求。因此，相關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)做好指導(dǎo)工作，大力進(jìn)行基于甲醇燃料的新能源車(chē)輛推廣工作，讓人們?cè)谌粘Ｉ钪卸嗍褂眠@些車(chē)輛，加深人們對(duì)于甲醇車(chē)輛的認(rèn)可度，全面把握該種車(chē)輛的應(yīng)用價(jià)值。并且監(jiān)管部門(mén)要對(duì)甲醇公共交通車(chē)輛、出租車(chē)的生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行不斷提升，將該技術(shù)應(yīng)用到城際班車(chē)上，降低主體運(yùn)輸成本，這也是維護(hù)甲醇價(jià)格不出現(xiàn)變化的根本所在。

3.3 甲醇作為汽車(chē)燃料的性能評(píng)價(jià)

甲醇自身的抗爆性能極佳，研究法辛烷值能夠達(dá)到112，馬達(dá)法辛烷值為106。另外，從實(shí)踐研究之中也能夠看出，甲醇汽油對(duì)于汽車(chē)整個(gè)供油系統(tǒng)影響很大，甚至還會(huì)引發(fā)橡膠部件的溶脹現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，氟硅橡膠和氟烷橡膠能夠?qū)⒘己玫哪图状尖c溶脹性能呈現(xiàn)出來(lái)。除此之外，甲醇性能低溫性能和冷啟動(dòng)性能有限，之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，主要是由于甲醇蒸發(fā)潛熱要比汽油高出3倍以上，如果是在低溫環(huán)境之下，甲醇汽油很難啟動(dòng)，再加上汽化潛熱量高，導(dǎo)致化油器形成燃?xì)饣旌媳葹?.45，此時(shí)開(kāi)汽車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能并不好，人們需要對(duì)其進(jìn)行合理化改善。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，縱觀整個(gè)甲醇汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程，商業(yè)模式對(duì)于甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展顯得尤為重要。所以人們需要對(duì)甲醇車(chē)輛的應(yīng)用進(jìn)行全面且系統(tǒng)的研究分析，認(rèn)可其價(jià)值，只有這樣，才能讓更多資本進(jìn)駐到該領(lǐng)域之中。與此同時(shí)，由于甲醇加注站數(shù)量的增加，甲醇汽車(chē)售后等問(wèn)題也能得到解決。