醇、醚燃料汽车的技术及其发展

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1、_节能减排及新能源汽车技术论坛·醇、醚燃料汽车的技术及其发展崔心存(华中科技大学能源与动力工程学院430074)【摘要】简述汽车对燃料的需求、现状及发展趋势，重点介绍醇、醚燃料汽车的技术水平，提高性能的措施及多种开发的新技术，展望开发复合工作循环及灵活燃料内燃机的可行性。【关键词】汽车替代燃料；甲醇；乙醇；二甲醚；灵活燃料汽车及内燃机●-■_k·__一刖罱为了适应能源及气候变暖的挑战，国内外汽车行业都在加大节能减排的力度。我同使用替代燃料的汽车在增加，各公司也在开发多种替代燃料新能源汽车。作者在文中总结了三十余年来在醇燃料试验研究方面的技术成果，归纳了长期跟踪国内外的

2、技术发展及新动态。由于篇幅所限，详情及技术细节容以后深入探讨。1汽车对燃料需求的增长1．1量的增长我国2008年汽车产量934．5万辆，09年将突破1000万辆，或成为世界第一大国。08年机动车保有量1．7亿辆，1000人中发达国家有400～600辆车，我国仅约10辆，汽车保有量将会大增，交通运输用石油占国家石油总量消费的50％～70％。预测10年后，我国车用燃料需求将翻一番。1．2对质量需求的提高车用燃料不仅要无铅、低硫，而且要降低比能耗及二氧化碳(C及)等排放物，将减少化石燃料的用量，更多地使用可再生的含氧低碳燃料，如甲醇(CH，OH)、乙醇(c2H50H)及二甲

3、醚(cH，OCH，)等。1．3油气供应形势严峻我国油气供应形势严峻，简况见表1”121，近几年包括湖北武汉在内出现过柴油及车用天然气供应紧缺。表1我国油、气供应形势项目简况世界07年产41．5，预计2030年为58．9，年均仅增加1．4％。我石油产量增加少(亿t／年)国近几年1．8—1．83，预计2010～2030年为1．8～2．0石油进口依存度(％)2005年45．7，07年49．8，10年后预计达60人均石油消费量(t／年)我国0．27，美国3，发达国家2．72007年消费673，2010年预计1200，2020年为2000缺口约40％天然气缺13也较大(亿m3)

4、为500～1000亿m33—147_÷70～80一经济复苏预计$200。天然气价格一般为石油油、气价格(美元桶)的40％～60％，目前同内民用气价格偏低。1．4车用燃料现状及发展汽车动力及燃料的现状与发展趋势如图1所示。图1的左侧是传统内燃机过去用油的情况，中间部分是当前动力装置开发研究及所用燃料多一87—-节能减排及新能源汽车技术论坛·元化的情况，右侧部分是正在研究试验中的动力及燃料。目前研究及应用的电动汽车、混合动力及多种代用燃料各有优缺点。毫无疑问，电动汽车及混合动力对降低排放、保护环境有利，应该研究。然而，能在局部地区城市首先投入使用的原油柴油天然气、煤能源植

5、物及城乡废弃物是混合动力车。初期电动车等价格较高，基础设施的建设，用何种电力及C皱排放如何，制氢的成本及储存等有待解决。因此，在很长时期内，使用可再生的，清洁高效的低碳醇、醚燃料将占主要地位。汽油)f二甲醚或、r甲烷／l合成柴油』＼。甲醇乙醇光电水能风能瓣圃回l襄‰嬲II纂翥耄矧钿赢图l交通运输等动力及燃料的现状与发展趋势美国能源政策中解决交通运输用燃料的雨点就是开发应用纤维乙醇燃料和锂离子电池，要求到2030年车用燃料的30％为生物燃料。美国著名诺贝尔化学奖得主乔治·A·奥拉和他的同事在新著“跨越油气时代：甲醇经济”p1书中，认为甲醇是良好的车用替代燃料。法国等12

6、个国家的17位专家与学者在第17届国际醇燃料会谢2008年在太原召开)上，发表了“可持续发展的生物燃料的一致意见”。生物燃料主要指甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油、沼气及其它由生物质转变成的油料，如氢。2006年欧盟要求到2020年生物燃料将占10％，瑞典则要求全部以生物燃料代替石油。我国1998年实施的节约能源法中，明确要开发利用新能源和可再生能源。在2005年通过的《中华人民共和国可再生能源法》中，强调可再生能源的重要地位。在新能源和再生能源发展纲要中，要求到2020年以非粮原料为主的燃料乙醇产量达到1000万t，生物柴油为200万t，占运输纳米材料及技术燃料需求的1

7、5％。山西、陕西及四川等多个省市制定了进一步开发应用甲醇燃料的规划，2008年甲醇产量达到2276万t，颁布实施多项甲醇燃料标准。1．5新能源的定义及在用燃料多元化1981年联合国新能源和可再生能源会议对新能源作出如下定义：以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发与利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源不断取代资源有限，对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能和氢能。我国有些媒体在报导新能源汽车时，几乎都只提混合动力及电动汽车，其实醇、醚燃料也是新能源，国外在近几年或车展上未展示，报导也少，这是因为20