□ 本刊記者 許帆婷
董揚(yáng)認(rèn)為,國(guó)家推動(dòng)甲醇汽車區(qū)域發(fā)展,目的在于將甲醇作為車用燃料的有益補(bǔ)充,甲醇汽車與普通汽柴油車相比,方便性和經(jīng)濟(jì)性有限。大規(guī)模工業(yè)制取甲醇,還面臨碳排放等問(wèn)題。
3月19日,工信部、發(fā)改委等八部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于在部分地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出將加快完善甲醇汽車產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)合理布局,加快甲醇汽車制造體系建設(shè),促進(jìn)甲醇汽車制造、銷售與甲醇燃料生產(chǎn)、輸配、加注協(xié)同發(fā)展,提高市場(chǎng)應(yīng)用水平。甲醇汽車成為繼電動(dòng)汽車、氫燃料電池車之后,新能源汽車家族中的一個(gè)新成員。
近日,本刊記者就甲醇汽車推廣和未來(lái)車用替代能源發(fā)展問(wèn)題,采訪了中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)原常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)董揚(yáng)。他表示,將甲醇燃料作為一種清潔燃料適度推廣,有利于減少尾氣排放、充分利用我國(guó)煤炭資源、保障國(guó)家能源安全,但是未來(lái)發(fā)展如何,仍取決于市場(chǎng)的選擇。
在《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見(jiàn)》和《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》等政策出臺(tái)的背景下,我國(guó)治理空氣污染的步伐逐漸加快,具有清潔排放特點(diǎn)的車用甲醇燃料也隨之受到更多關(guān)注。
董揚(yáng)介紹,甲醇是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品,許多石化產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中都有甲醇作為副產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)。甲醇作為車用替代燃料使用,有明顯的優(yōu)點(diǎn)。“甲醇比傳統(tǒng)汽柴油的排放更少,這是它的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)?!倍瓝P(yáng)說(shuō)。甲醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3OH,僅含有一個(gè)碳原子。由于甲醇分子自身含氧較多,燃燒時(shí)需要空氣量少,與汽油、柴油相比,甲醇完全燃燒時(shí)需要的理論空氣量只有其一半還不到,因此氮氧化物NOx生成量會(huì)比汽油和柴油少得多。此外,甲醇燃燒速度快,燃燒時(shí)無(wú)煙無(wú)焰,一般不會(huì)產(chǎn)生顆粒。對(duì)于重型柴油車來(lái)說(shuō),使用甲醇作為燃料,在清潔排放方面有很大的優(yōu)勢(shì)。
除了能夠減少尾氣排放,甲醇還具有低碳、氧含量高、辛烷值高的特性,有利于充分燃燒,可有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率。然而,甲醇燃料的缺點(diǎn)也很明顯——其對(duì)車輛燃油系統(tǒng)的要求較高,若要使用高比例甲醇燃料,需要對(duì)汽車燃油系統(tǒng)做專門的改造。
從國(guó)家層面來(lái)看,甲醇汽車一直頗受重視。在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5個(gè)省市的10余個(gè)城市,甲醇汽車試點(diǎn)工作已經(jīng)開(kāi)展了多年。但是在全世界范圍內(nèi),甲醇汽車一直沒(méi)有作為主要的車用燃料推廣。據(jù)董揚(yáng)介紹,這是因?yàn)榧状既剂系闹圃旌褪褂眠€存在許多問(wèn)題。
首先,甲醇的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放。甲醇主要來(lái)源于煤、天然氣、焦?fàn)t氣、煤層氣及煤化工生產(chǎn)。我國(guó)的資源稟賦具有富煤缺油少氣的特點(diǎn),能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,石油和天然氣對(duì)外依存度逐年升高。我國(guó)煤炭資源的40%以上是高硫煤,不適宜直接作為發(fā)電或工業(yè)燃料,但可用于生產(chǎn)甲醇。目前我國(guó)煤基甲醇占比約75%。用煤炭生產(chǎn)甲醇,雖然一方面能實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭資源的清潔合理利用,推動(dòng)煤炭行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),但另一方面也產(chǎn)生了較大的污染問(wèn)題。從全生命周期看,煤制甲醇作為車用燃料的溫室氣體排放要高于傳統(tǒng)汽柴油。因此,長(zhǎng)期以來(lái)在世界各國(guó)甲醇并未作為主要燃料使用,而是作為輔助燃料,低比例添加在汽柴油中,作為改善尾氣排放的一種措施存在。
其次,甲醇的熱值較低,大約只有汽油的40%,也就是說(shuō)同樣加滿一箱燃料,甲醇只能供行駛汽油車?yán)锍痰囊话胱笥?。此外還有一系列技術(shù)問(wèn)題,比如腐蝕性、十六烷值低等,需要通過(guò)系統(tǒng)改造來(lái)解決。
從汽車產(chǎn)業(yè)角度講,甲醇的應(yīng)用有兩種方法。一種是低比例摻燒,從3%、5%到15%左右,摻入汽油中調(diào)和成甲醇汽油。在甲醇含量15%情況下,還需要一部分以醇類為主的添加劑,幫助甲醇和汽油更好混合。但是,添加劑比較昂貴,會(huì)使調(diào)和的甲醇汽油缺乏經(jīng)濟(jì)性。還有一種是高比例甲醇,比如85%的甲醇和15%汽油摻燒,甚至100%的甲醇燃料。這種用法在富產(chǎn)甲醇地區(qū)比較合適,但需要對(duì)汽車進(jìn)行全面改造。
甲醇作為車用能源,還有一種使用方向,就是作為氫燃料電池車中氫的來(lái)源。一個(gè)甲醇分子攜帶三個(gè)氫原子,可以作為很好的氫源。而且,甲醇可以在常溫下液態(tài)保存,較為穩(wěn)定,在儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面比氫氣更為便利。但是,如果用甲醇制取氫氣,必須同時(shí)在車輛上安裝甲醇制氫和氫燃料電池兩個(gè)設(shè)備,經(jīng)濟(jì)性和可靠性都存在疑問(wèn)。這項(xiàng)技術(shù)雖然已經(jīng)成熟,但產(chǎn)業(yè)化還有一段路要走。
為全面系統(tǒng)地評(píng)估甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性等,積累甲醇汽車運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn),研究甲醇汽車發(fā)展政策,自2012年起,我國(guó)工信部先后在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市的晉中、長(zhǎng)治、上海、西安、寶雞、榆林、漢中、蘭州、平?jīng)?、貴陽(yáng)等10個(gè)城市開(kāi)展甲醇汽車試點(diǎn)工作。試點(diǎn)期間,共分17批公告發(fā)布了9家甲醇汽車生產(chǎn)企業(yè)和32款甲醇汽車產(chǎn)品,形成了甲醇轎車、甲醇/柴油二元燃料重型商用車、微型車、城市客車等不同系列車型,初步具備了甲醇汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。10個(gè)試點(diǎn)城市共投入甲醇燃料加注站18座,其中包括5個(gè)撬裝站,累計(jì)消耗甲醇燃料超過(guò)1.1萬(wàn)噸。
多年的試點(diǎn)工作在甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)及整車、人體健康、環(huán)境影響等12個(gè)方面進(jìn)行了試點(diǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)采集工作,共采集5億余個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為科學(xué)評(píng)價(jià)甲醇汽車各項(xiàng)性能提供了重要依據(jù)。甲醇汽車試點(diǎn)工作已對(duì)甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性等性能進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)驗(yàn)證,為甲醇汽車的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
然而,董揚(yáng)認(rèn)為,甲醇汽車并不會(huì)像電動(dòng)汽車一樣成為市場(chǎng)一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。因?yàn)榧状计嚺c普通汽柴油車相比,方便性和經(jīng)濟(jì)性有限。如果大規(guī)模工業(yè)制取甲醇,還面臨著碳排放等種種問(wèn)題?!霸谖覈?guó)目前石油天然氣對(duì)外依存度不斷提高,汽車保有量快速增加,能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題比較突出的前提下,甲醇作為一種可以改善尾氣排放的車用燃料,是有推廣理由的。從充分利用資源的角度,甲醇汽車是解決上述問(wèn)題的眾多措施中的一個(gè)。”董揚(yáng)表示。他認(rèn)為,適度推廣甲醇燃料,在汽柴油中適當(dāng)摻加低比例甲醇,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)最為有利。
在市場(chǎng)推廣方面,甲醇燃料還面臨著穩(wěn)定供應(yīng)的問(wèn)題。盡管我國(guó)已是世界上第一大甲醇生產(chǎn)國(guó),2018年甲醇產(chǎn)能達(dá)到8500萬(wàn)噸,占全球總產(chǎn)能的60%,產(chǎn)量超過(guò)5500萬(wàn)噸,但是甲醇做燃料時(shí)的價(jià)格不如作為工業(yè)原料時(shí)高,所以甲醇燃料的供應(yīng)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。如果我國(guó)要像乙醇汽油一樣推廣甲醇汽油,就要有比較強(qiáng)有力的政府調(diào)控和行政措施來(lái)保障供應(yīng)。董揚(yáng)舉例表示,比如前幾年推行汽車“油改氣”,但到了冬天為了保障居民用氣,許多加氣站不再提供天然氣,這些車不得不又改回油車。這樣多次變更,給使用者造成了很多不必要的麻煩。
目前,車用汽柴油的替代品有很多,這些路線相互之間存在著一定的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。未來(lái)車用能源市場(chǎng)是一個(gè)什么樣的格局?是多種可能并存、百花齊放,還是一家獨(dú)大、由一種終極能源替代傳統(tǒng)的汽柴油?
“我認(rèn)為還是應(yīng)該由市場(chǎng)選擇。我們不要把經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的事情政治化?!倍瓝P(yáng)表示。談到甲醇汽車未來(lái)的發(fā)展,董揚(yáng)認(rèn)為,它將會(huì)成為一種傳統(tǒng)燃料的有效補(bǔ)充。經(jīng)過(guò)多年的研究,現(xiàn)在普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為甲醇燃料不太可能完全替代傳統(tǒng)汽柴油。雖然甲醇有很多優(yōu)點(diǎn),含氫量高可以作為燃料電池的氫源,相對(duì)清潔環(huán)保,又不易燃燒,而且可以使用現(xiàn)有石油天然氣管道進(jìn)行運(yùn)輸,但甲醇汽車主要面臨的問(wèn)題還是生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放和碳封存技術(shù)尚不成熟。作為車用燃料的補(bǔ)充,二甲醚的性能要優(yōu)于甲醇,但由于產(chǎn)量更少,無(wú)法穩(wěn)定供應(yīng),因此目前仍作為一種技術(shù)儲(chǔ)備。
目前,從全世界來(lái)看,由政府大面積推廣的主要替代能源車型,就是電動(dòng)汽車。少數(shù)國(guó)家比如巴西推廣過(guò)乙醇汽車,因?yàn)橛写罅扛收嵴ヌ堑母碑a(chǎn)品乙醇需要消解。
甲醇汽車對(duì)于減少排放和解決能源問(wèn)題的作用都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電動(dòng)汽車,所以政府不會(huì)像推廣電動(dòng)汽車這樣大力度推廣甲醇汽車。
與甲醇需要主要靠煤炭制取相比,氫能可以充分利用碎片化能源,比如光伏、風(fēng)能等。然而,考慮到要建立全社會(huì)的氫能供應(yīng)系統(tǒng),燃料電池車的時(shí)代仍然比較遙遠(yuǎn)。氫不能依靠現(xiàn)有管道輸送,因?yàn)闅鋵?duì)鋼鐵等金屬有腐蝕,會(huì)產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。如果用壓縮方式運(yùn)輸氫氣,有經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)輸半徑很短。燃料電池在燃燒過(guò)程中完全不產(chǎn)生碳排放,環(huán)保效果非常顯著,所以目前燃料電池車仍在快速的試驗(yàn)和發(fā)展過(guò)程中。
“以前蓄電池技術(shù)沒(méi)有突破的時(shí)候,大家普遍認(rèn)為將來(lái)必須要搞燃料電池車。但現(xiàn)在蓄電池技術(shù)有了很大發(fā)展,充電時(shí)間和續(xù)航里程都得到很大的改善,目前的主流看法是電動(dòng)汽車和燃料電池車將來(lái)會(huì)有所分工。按照行駛距離、承載能力等各方面綜合考量,未來(lái)城市汽車將以電動(dòng)汽車為主,長(zhǎng)距離客運(yùn)和貨運(yùn)車以氫燃料電池為主。”董揚(yáng)表示。
他認(rèn)為,甲醇汽車將來(lái)仍會(huì)集中在商用車領(lǐng)域。在試點(diǎn)期間,甲醇汽車主要集中在出租車、網(wǎng)約車等單車消耗量較大的領(lǐng)域推廣應(yīng)用。未來(lái),出租車、公務(wù)車等規(guī)模用車領(lǐng)域?qū)⒌玫礁蠓秶耐茝V使用?!吨笇?dǎo)意見(jiàn)》中也明確提出,“鼓勵(lì)有條件地區(qū)的市政車輛、公務(wù)、出租、短途客車、專線物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域使用甲醇汽車”。從試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,未來(lái)甲醇汽車在私家車市場(chǎng)的走向與輿論導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)配套的落地情況緊密關(guān)聯(lián),預(yù)計(jì)市場(chǎng)拓展進(jìn)程較為緩慢。
董揚(yáng)最后表示,綜合我國(guó)甲醇汽車發(fā)展和資源稟賦特點(diǎn)來(lái)看,國(guó)家推動(dòng)甲醇汽車區(qū)域發(fā)展,其目的在于將甲醇作為車用燃料的有益補(bǔ)充,充分發(fā)揮我國(guó)煤炭資源優(yōu)勢(shì),推動(dòng)綠色循環(huán)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)能源供給多元化,保障國(guó)家能源安全。甲醇汽車未來(lái)的發(fā)展,仍然取決于市場(chǎng)的選擇。