作為能源和資源消耗大國,環境能源問題引起了多方重視。為保證能源燃料的供應安全,促進我國社會經濟可持續發展,近年來,各級政府部門不斷加快環境治理步伐,著力建設資源集約型社會,提出推廣清潔能源汽車的理念,可以說,發展替代能源已成為一項緊迫的戰略舉措。近年來“燃油車與新能源車”的話題也頻頻成為熱議話題。
9月8日至10日的2017中國汽車產業發展國際論壇上,工信部副部長辛國斌表示,全球產業生態正在重構,我國工信部也啟動了相關研究,制訂停止生產銷售傳統能源汽車的時間表。
近日,經國務院同意,國家發展改革委、國家新能源局、財政部等十五部門聯合印發了《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》。方案提到,到2020年,全國范圍內將推廣使用車用乙醇汽油,基本實現全覆蓋。到2025年,力爭纖維素乙醇實現規模化生產、先進生物液體燃料技術、裝備和產業整體達到國際領先水平,形成更加完善的市場化運行機制。
1、乙醇燃料那些事
新上位的乙醇燃料其實并非新鮮玩意!
追根朔源,早在1979年巴西成功研制出首輛完全用含水乙醇作燃料的乙醇汽車以來,經過多年技術改進,乙醇汽車的整體技術已相當成熟。巴西所生產的輕型乙醇汽車,在動力、功率、加速性能、裝載量、行駛速度、一次加乙醇續駛里程等方面,已基本達到同類傳統汽油車水平。
其實,我國并不是沒有推廣過這玩意兒。早在2001年,我國就開始在部分省市試點推廣車用乙醇汽車。不過截止2016年底,我國燃料乙醇年產量也僅為200余萬噸,乙醇汽油的消費量也僅占全球汽油消費總量的20%左右。
車用乙醇汽油概念的簡單理解就是,在汽油中添加10%的生物燃料乙醇。理論上,添加燃料乙醇的汽油可以有效減少汽車尾氣中的碳排放、PM2.5等細顆粒物排放以及其他有毒物質的污染,從而達到改善空氣質量的效果。
很多專家都從燃燒性能、環保效益上進行專業分析,乙醇汽油在各方面都有不錯的表現。與此同時,國家汽車研究中心的試驗結果表明,使用車用乙醇汽油發動機無需改造,動力性能基本不變,尾氣排放CO和CH化合物平均減少30%以上。另外,由于乙醇汽油的燃燒特性,使用乙醇汽油還有利于消除積炭。
在原料問題上,其實并不是一個很好解決的問題。由于我國糧食并沒有達到供大于求的水平,所以一般鼓勵用非糧作物原料制造乙醇。可用于生產乙醇的非糧作物有甜高粱、木薯、甘蔗、秸稈等。而我國目前主要專注于秸稈煉制燃料乙醇的項目,但秸稈中的有用成分是纖維素,纖維素制乙醇工業化難度較大,所以一直未能推廣。
所以在多種方式權衡中,國家主張刺激陳化糧消耗來作為燃料乙醇的原料,2002年到2005年因陳化糧庫存增加,是一個推廣期。庫存基本用完之后,很長階段減小了這方面的補貼。近兩年又是一個階段,但這階段可以長期維持?這確實要打一個問號。
2、甲醇燃料的推廣
甲醇汽油具有環保、成本低、節省資源等優點,所以一直被國際公認為新型節能燃料。(甲醇汽油是添加了甲醇的汽油,得到了國際認可,甲醇汽車是主要使用甲醇為燃料的汽車)在動力性方面,甲醇辛烷值高,抗爆性好,自身含氧,燃燒熱效率高。在排放方面,甲醇是含氧化合物,具有燃燒完全等特性,因此,可有效降低一氧化碳和碳氫化合物的排放,減少有害氣體的排放。
全國政協委員、吉利控股集團董事長李書福已經不止一次在兩會中提出對甲醇汽車的推廣,而2013年吉利的甲醇汽車在山西晉中已經率先啟動達10萬輛。
3、發展新趨勢:水氫燃料
不管是乙醇燃料也好,甲醇燃料也罷,都只是對傳統燃料的改良,并不能從根本上解決污染排放和能源危機。于是,幾乎零排放的氫燃料車也成為很多企業的技術研究發展方向。
然而,氫能源受其物理特性的影響,在使用過程中存在安全和成本兩大瓶頸。
接下來小編要介紹的是一種完全可以替代化石能源的燃料-水氫燃料,通過利用它進行小規模移動制氫可以完全避開氫能的應用瓶頸!那么它到底是怎樣做到的呢?
“水氫”概念是在“水基能源向華理論”、“動氫”理念基礎上的升華。它致力于解決氫能與燃料電池商業化的成本問題和安全問題,同時還弘揚了中華傳統文化“上善若水”的理念。
水氫技術利用催化重整技術,將甲醇水作為原料制氫直接發電,不再需要將氫氣壓縮裝罐或者管道運輸、通過加氫站使用。做到了“用氫不見氫”,從根本上解決了儲氫和運輸的安全難題。同時,降低了氫能制備和使用成本,整個發電過程均為電化學反應,僅排放水和少量的二氧化碳,零污染物排放。
水氫燃料——甲醇是一種物理化學性質與天然氣近似的有機燃料,來源廣泛——醇類物質既可來源于石化燃料(如煤、石油、天然氣可以生產甲醇),同時,甲醇也可由生物質生物發酵生產(如乙醇、丁醇等)。據悉,我國煤炭資源比較豐富,可采儲量約有7000億噸標準煤,按2020年前全國能源總需求量預測,還可以利用150年。
經過近40年不懈努力,甲醇在燃料領域應用的清潔與安全性正不斷刷新著人們的認知。事實上,隨著技術水平不斷提升,基于節能減排和我國清潔能源發展戰略需要,甲醇用作車用燃料、發電燃料的發展正漸入佳境。
甲醇(CH3OH)來源非常廣發,為可再生能源,能量密度很高,而且是最簡單的飽和醇,具有非常高的附加值,常溫常壓下以液體狀態存在,便于儲存和運輸,可以作為中長期儲能載體。甲醇在全世界基本有機原料中占據非常重要的地位,其年平均消耗量僅次于乙烯、丙烯和苯,可用于醫藥、農藥、纖維、甲酸、塑料、染料、合成蛋白質等工業生產。
傳統的甲醇生產技術主要來源于不可再生的天然氣和煤。隨著世界各國人民環保意識的增強,已實現可再生生物甲醇的合成。如果甲醇的來源是生物質能、風能、太陽能等可再生能源,那么整個過程就是徹底不產生有害物質的無限循環,這對于改善大氣環境具有重大意義。
4、小結
中國汽車工程研究院股份有限公司北京分院院長劉英稱,我國的新能源汽車發展需要多條腿走路、多路線發展,才能滿足未來發展的需要。“我們很難用一種技術路線把所有的情況都涵蓋。”
對于新能源車更多清潔能源的“開源”,承認多元化發展方向,或許反而比現在嚴重的“非此即彼”傾向更有利于市場化發展。“多條腿走路”的可能性總多于“把雞蛋放在同一個籃子里”。
到底哪種燃料更有發展前景應該是智者見智仁者見仁咯!
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