甲醇汽車的應用技術及發展趨勢分析

張謝源

摘? 要：隨著經濟的不斷發展，能源使用也成為了需要考慮的重大問題之一。汽車已經成為人們必不可少的外出工具，汽車內部機器的運行需要大量的能耗，而燃料的大量使用使得能源越來越少。在這樣的背景之下，人們以甲醇為燃料，代替石油來成為汽車的能耗來源，甲醇汽車也成為了現在發展的熱門趨勢。政府逐漸重視起來替代能源的發展，引入車用清潔替代燃料可以成為解決能源危機及減緩空氣污染的重要方法，本文就甲醇汽車應用與發展作簡要探究。

關鍵詞：甲醇汽車 ;? 能源發展 ;? 未來趨勢? ; 應用探究

【引言】傳統汽車以石油作為內燃機的燃料，這使得石油成為重要消耗品之一。隨著經濟發展，汽車行業也迅速崛起，造成石油耗量越來越嚴重，因此，尋找到合適的可替代清潔能源成為重大需求，甲醇可以由多種物質生產出來，并且便于運輸和儲存。近年來，甲醇成為了點燃式發動機的可替代燃料，甲醇的使用使得能源危機得到緩解，甲醇燃料電池的使用也越來越成熟，但為了發展適合的可替代清潔能源作為燃料，仍然需要更多的研究和發展。

一、甲醇汽車發展可行性

1.1甲醇汽車具有一定的技術基礎

甲醇作為汽車的可替代性清潔燃料并不是偶然性的，是以一定的技術基礎為根據的。經過多年的實踐，甲醇燃料的應用逐漸被適應，其本身作為汽車燃料應用所帶來的問題，已經由技術的發展而得到解決。作為內燃機燃料的甲醇在各方面均已步入正軌，甲醇汽車相關的技術研發與技術檢測已得到初步驗證和建立，多家企業與汽車制造公司也已具有以甲醇為燃料的汽車技術。

1.2甲醇汽車安全性得到保障

以甲醇作為汽車的可替代性清潔能源之后，國內的相關權威機構就根據檢驗數據顯示了汽油和甲醇之間的危害對比。在各種場所對甲醇作為汽車燃料進行檢測，結果顯示甲醇在使用時間及使用空間上，只要按照汽車的正常操作進行，甲醇燃料就不會對使用人的健康和環境產生不良影響。因此，甲醇汽車在安全性上具有一定保障。

1.3甲醇汽車排放檢測良好

技術研究針對甲醇汽車排放進行檢測，得到了甲醇作為燃料與汽油、柴油等傳統燃料的排放檢測的對比結果，表明甲醇作為燃料為汽車使用時的排放，較汽油柴油作為燃料排放更為良好，其污染物質包含了二氧化碳和少量的水，對環境問題帶來一定的緩解。因此，在排放性能上，甲醇汽車具有較好的檢測結果，證明甲醇作為可替代性清潔燃料是十分正確的，且具有發展優勢。

二、甲醇汽車的技術及發展趨勢

2.1甲醇燃料電池的使用

甲醇燃料作為可替代傳統汽油柴油的清潔燃料，受到汽車內部機器轉化的影響，無法將自身的熱值完全激發出來。人們逐漸發現將甲醇制為燃料電池，就可以將甲醇中蘊含的能量轉化為電能，可以大程度上的提高能量的使用效率。并且將甲醇制作為燃料電池為汽車所使用的運行過程中沒有發生燃燒反應，因此，排放的時候不存在污染環境的尾氣，排放物只包含二氧化碳和水，二氧化碳可以作為可利用物再次回收使用，以此來確保環保。甲醇燃料電池的技術核心是以甲醇制作為電池達到高效、安全、便捷的效果。甲醇燃料電池的發展趨勢有大致兩個方向，一方面是以甲醇重整制氫。將甲醇進行重整來制造氫氣，再將氫氣用于燃料電池中。另一方面是直接利用甲醇燃料電池。甲醇作為燃料可以直接參與相應的化學反應，減少了制造氫氣的過程，更加簡單。

2.2甲醇燃料電池技術

甲醇作為可替代性的清潔能源是十分有價值的，甲醇中儲備有大量的氫能量，通過對甲醇進行催化來制備氫氣，其過程十分簡單，并且具有較高的效率，所需要的環境和條件也只有很低的限制，因此，可以用甲醇來催化整合，進而制造氫氣來作為燃料電池的陽極，將化學能轉化為電能，在催化劑的作用下為汽車提供動力。甲醇直接燃料電池的相關技術是以甲醇溶液經過電池的陽極，利用催化劑使得甲醇被氧化轉化為二氧化碳、質子和電子，電子可以通過外電路到達陰極，為汽車提供動力。以上兩種方法是甲醇燃料電池的技術路線，兩種方式均可以在未來與智能化系統進行結合，對各類元素進行綜合控制與管理，也可以生成回收利用系統、控制系統等，在各方面進行相互協調、信號傳輸的情況下，就可以使得甲醇燃料電池取得較高的使用效率，為汽車提供便捷、持續的電力供應。

2.3甲醇燃料電池汽車的技術特點

甲醇作為燃料具有效率高的特點，相較于其他傳統燃料，甲烷的利用率更加高效，并且燃料補給十分方便和快速，在一般情況之下，只需要幾分鐘就可以完成對甲醇燃料的添加，在使用甲烷燃料電池汽車時，相較于純電動汽車充電的時間，加注甲醇的時間可以大大縮短。并且以甲醇為燃料，在對車輛進行運營和維護方面十分的簡單，甲醇中不含有復雜的物質，甲醇燃料電池裝置中也只具有簡單的運動部件，這使得在燃燒過程中十分可靠。甲醇作為燃料也具有一定的環保性和安全性。甲醇汽車排放僅包含二氧化碳和水，二氧化碳的排放量也可以得到控制，且二氧化碳可以回收再利用。甲醇燃料汽車在進行工作時不會存在像傳統柴油、汽油等燃料會發生的爆炸隱患，按常規操作進行運營的情況下，甲醇作為燃料是十分安全的。但另外，甲醇作為燃料電池使用需要尋找更加降低成本的催化劑。現存的催化劑在所需環境之下，其本身的性能較差，無法作為普遍性的催化劑進行大量使用，還需尋找更低成本、更易使用的催化劑替代品。并且直接進行甲醇燃料電池使用會使得甲醇有十分高的滲透量，這樣會降低甲醇燃料的利用效率，還會造成電池的大幅度消耗，逐漸降低電池的性能，影響汽車運行。

【結束語】綜上所述，甲醇作為傳統燃料的可替代清潔燃料在汽車上的應用已經具備成熟的技術支持。甲烷燃料電池能夠持續、高效的為汽車提供動力支持，并且可以有效降低汽車尾氣污染物的排放量，對空氣污染做出積極影響，緩解能源危機。但甲醇燃料電池仍然作為新型技術，仍然存在一些問題，還需要進行技術的完善。相信甲烷燃料汽車在人們的努力開發之下，在技術升級之后，將會成為重要的發展方向，可以為汽車行業帶來可持續性發展。

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貴州省貴州裝備制造職業學院院級課題—貴陽甲醇汽油推廣應用現狀及使用問題分析—ZBKY2020-006