我国车用甲醇燃料的应用及前景分析

摘要：随着经济的不断发展，能源瓶颈和环境污染问题日益严重。为了实现可持续发展，需要缓解我国的能源危机和环境污染。研究表明，甲醇燃料作为一种新型的能源，在燃烧过程中，不会产生污染，最重要的是来源丰富，在化石能源中，是一种理想的替代品。大力推广使用醇类燃料，这是实现经济可持续发展的必由之路。

关键词：甲醇燃料 应用优势 前景分析

进入21世纪，随着人民消费水平的不断提高和交通运输业的快速增长，我国汽车工业得到了迅猛发展，目前我国汽车保有量已超过2亿辆，且连续三年汽车产销量位居世界首位。当我们引以自豪的民族汽车工业不断发展时，进一步增加了我国能源供给、环境污染的压力，主要表现为：

一方面传统的发动机面临石油资源短缺的问题；另一方面汽车尾气造成大气污染，对人体健康的危害引起了人们的普遍关注。甲醇燃料的优点是抗爆性好，燃烧彻底，在燃烧过程中可有效降低尾气中一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）的排放，低碳、环保、节能减排是未来车用燃料的一个发展趋势。甲醇燃料作为新型汽车代用燃料的出现，今后必将呈现出广泛的发展前景。

1 甲醇燃料的应用现状

随着国际原油价格的不断攀升，我国石油资源又较为匮乏，2013年中国原油进口量达到2.85亿吨占国内需求总量的60%，无论是政治方面，还是经济方面，需要我们正确地看待能源安全问题。作为石油燃料的替代品，甲醇燃料具有十分广阔的市场前景。

1.1 国外甲醇燃料的应用

国外在上世纪二十年代甲醇汽油开始用作车用燃料，德国大众汽车公司早在70～80年代就在中国建立了M100甲醇示范车队，至今为止，在世界范围内，德国依然是发展甲醇类汽车最有成效的国家。此外，在甲醇燃料及甲醇汽车配套技术方面，美国、日本、瑞典等国家先后投入了大量人力、物力、财力进行研究和开发，得到的结论是成本降低，有利于批量生产。2000年以后国外各大汽车公司纷纷用甲醇进行了燃料电池的开发，目前甲醇燃料电池项目已成为各国发展新能源汽车的重点研究课题。

1.2 国内甲醇燃料的应用

到了二十世纪70年代初期，我国开始对甲醇燃料进行研究。从“六五”到“八五”期间，中国科学、国家科委、交通部以及各大院校多次对甲醇燃料进行研究性实验。在我国到目前为止，甲醇燃料推广应用最快、规模最大的就是山西。山西自行研制成功的“华顿甲醇汽油”，在太原经23辆汽车近5个月的试验性运行，表现出良好的效果，并组织了凯迪拉克、凌志400等十几种车型近23辆汽车参加试用，经过近三个月的试用，使用甲醇汽油近20吨，在这一过程中无一例不良反应。中石化山西分公司到2012年3月底，其所属的各试点城市已新建了100座加油站销售甲醇汽油。目前全国共有近50万辆在使用甲醇汽油，实际运营状况良好，没有发生重大技术事故。

2 甲醇燃料的市场前景

甲醇作为传统的化工产品，其原料非常丰富，涵盖煤、天然气以及可再生的植物纤维素等。对于甲醇燃料来说，其优点主要表现为：

一方面来源丰富，燃烧性能优良，另一方面作为内燃机燃料可以完全或部分取代石油，进而在一定程度上缓解石油供应紧张问题，同时能够有效地降低有害物质的排放，在经济效益、社会效益方面表现良好。

2.1 国外甲醇燃料的市场前景

在世界范围内，甲醇生产主要集中在特立尼达、美国、加拿大、智利、新西兰、沙特阿拉伯和俄罗斯等天然气资源比较丰富的国家和地区。加拿大的Methanex和日本的三菱瓦斯是目前世界上最大的甲醇生产企业，其产能分别为785万吨/年和373万吨/年。在国际上，对于能源的利用率，由于燃料电池系统高达60%，与发动机相比，燃料电池系统的制造成本要低得多。在这种情况下，在甲醇燃料电池汽车方面，一些著名汽车公司已经加大了开发力度，同时制定了相应的发展计划，比较典型的有：戴姆勒-克莱斯勒汽车公司已经开发出NECAR3型汽车，该车采用甲醇做燃料，并且在2004年投入商业生产。2000年本田汽车公司开发出甲醇电池车，2003年投入商业化生产。同样日产公司也开发出甲醇电池车，并且在2003年投入市场。此外，美国的福特、通用汽车公司都开发出甲醇电池车型，并计划商业化生产。为了进一步促进甲醇电动汽车技术的开发和市场推广，美国在1999年9月由克林顿签署法案，通过低税率、政府补贴的方式给予甲醇电池技术资金支持，同时对新建甲醇充装站或改造的汽、柴油加油站，每座充装站美国政府给予30000美元的补贴。2009年10月日本东京公司宣布从10月29日开始销售直接甲醇燃料电池（直接甲醇燃料电池（DMFC）是一种将化学能连续不断地转化为电能的可再生清洁能源），此电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源，除此之外该款产品还可应用在手机、数码相机等便携式设备上。综上所述，开发甲醇燃料电池汽车逐渐成为跨国公司竞争的焦点。

2.2 国内甲醇燃料的市场前景

在我国，煤炭产品长期以来一直是主要的能源结构。在全国的能源产量中，煤炭产量约占76%。在我国，煤炭是主导性能源，在未来的能源结构中，煤炭资源同样扮演着重要的角色。以煤为原料，制造甲醇，从生产效益来看，每消耗1.5～1.8吨煤可以生产1吨甲醇，在产煤区，原煤的价格100元/吨，工业甲醇的成本在800 元/吨，而市场甲醇价格为2300元/吨，其利润空间非常巨大。从甲醇燃料的使用情况来看，1.8吨甲醇在理论上与1吨汽油相当，然而在实际生产中，甲醇汽油的辛烷值高、爆发力强，实际消耗1.4吨就相当于1吨汽油。在单价方面，汽油为7317元/吨，甲醇为2300元/吨，在成本方面，与汽油相比，每消耗1吨甲醇可以节省2926元。随着中国经济的不断发展，为甲醇汽油的使用创造了巨大的市场空间。根据专家预测，到2020年，中国的石油产量在1.7～2.0亿吨，供需缺口大约在3.3～3.6亿吨，按3吨石油生产l吨汽油计算，汽、柴油缺口1.2亿吨，相当于2.09～2.28亿吨甲醇，而且还不包括甲醇。在市场销量方面，甲醇在2020年可能在3亿吨，为此，国家需要尽快出台甲醇发展政策，进一步促进甲醇工业的发展。随着科学技术的不断发展，尤其在世界范围内，石油涨价和石油资源枯竭，作为燃料，甲醇的经济性更加凸显，同时大力推广和应用甲醇燃料，还具有良好的环保特性，可减少汽车尾气污染物碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO） 60%以上的排放。

目前我国共有各类甲醇生产企业约291家，其中160家以煤制甲醇，50家以天然气制甲醇，剩余企业多为技术落后、设备陈旧产能较小且处于停产或半停产状态的生产企业，已明显有被淘汰的趋势。以煤为原料的甲醇企业主要有，上海焦化有限公司、中石化四川维尼纶厂、以天然气为原料的甲醇生产企业主要有陕西榆林天然气化工公司、大庆油田甲醇厂、陕西长庆油田、四川江油甲醇厂等。1995年以来国内甲醇工业发展迅速，生产所用原料由联醇法的合成为主，向天然气和煤为主的方向发展。到2010年国内甲醇产能达到了3000万吨/年，并以今后每年25%的速度递增，预计到“十二五”中期我国甲醇产能将达到5000万吨/年。

经过以上分析，甲醇燃料作为一种新型清洁车用替代能源，首先在我国今后的能源结构调整中必将得到各级政府的大力推广，其次甲醇燃料的市场经济优势会让更多的企业参与进来扩大产能，充分发挥甲醇燃料的经济效益，环境效益和社会效益。

参考文献：

[1]戴汝泉.汽车运行材料[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]李东光.实用燃油添加剂配方手册[M].化学工业出版社，2012.

[3]边耀璋.汽车新能源与节能技术[M].人民交通出版社，2008.

作者简介：

梁旭升（1984-），男，陕西咸阳人，西安汽车科技职业学院，助理工程师，研究方向：新能源汽车燃料。