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攻坚克难 甲醇商用车发展再迎政策曙光

信息来源:中国汽车报网       发布日期:2017-02-17       分享到:


2月3日,国家工信部官网公布了《工业和信息化部办公厅关于做好甲醇汽车试点验收准备工作的通知》,其中要求上海、长治、西安、宝鸡、榆林等已完成试点运营工作的城市,于今年3月底前提出验收申请,其他试点城市在完成试点运营工作后1个月内,提交验收申请。

记者了解到,甲醇汽车在我国并非新生事物,早在上世纪70年代末,我国就开始了对甲醇汽车的研发,但期间由于各种原因一度陷入沉寂。2012年,我国的甲醇汽车研究、应用工作再次提上日程,并顺利发展。

2016年11月,在江苏昆山举办的中国国际商用车及零部件展览会上,我国自主研发的甲醇商用车、发动机、零部件以及相关配套设施纷纷亮相,一汽解放、陕汽、华菱星马、吉利商用车等品牌的甲醇燃料重卡、轻卡、客车受到关注。

甲醇商用车何以一改往日沉寂,“提速”发展?它距离市场化应用还有多远?记者对此一探究竟。

■甲醇燃料好 应用有难题

记者了解到,甲醇制取途径多、来源广,主要可分为三大类,一类是利用传统能源制取,比如煤炭;第二类是“变废为宝”制取,高硫煤、焦炉气、农作物废弃物、城市垃圾等都可以制取甲醇;第三类是从可再生物质中制取,比如通过捕捉大量工业排放的CO2,和H2一起制取甲醇。

工信部节能司巡视员李力表示,我国具有富煤、缺油、少气的资源特点,甲醇可由高硫等劣质煤、焦炉煤气等生产出来,结合我国煤炭资源丰富、甲醇产业成熟的特点,发展甲醇车用替代燃料和甲醇汽车产业,是积极有益的探索。

目前,我国石油对外依存度超过60%,十分不利于国家能源安全。“我国煤制甲醇产能过剩,不用担心甲醇燃料的供应量。”上海华谊能源化工有限公司高级工程师谢振华说。

甲醇不仅生产原料资源丰富,生产工艺灵活成熟,而且生产成本低廉。“甲醇常温常压下为液体,易于储存和运输。基础设施简便,加注和运输方式与现有石油体系基本相同。甲醇汽车的排放完全可以达到国家标准。” 一汽无锡油泵油嘴研究所副所长居钰生表示。

据天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授姚春德介绍,目前,市场上柴油价格大约在6200元/吨,甲醇为2000元/吨,且甲醇燃料发动机的热效率相比柴油和汽油发动机都有提高。因此,甲醇燃料可大幅改善重型商用车的经济性。即相对于乘用车来说,甲醇燃料在商用车上的效益更加明显。

如此有优势的甲醇燃料,以往为什么没有发展起来?吉利商用车研究院新能源动力部部长宋光辉告诉记者,一直以来,甲醇汽车低温启动以及甲醇供给系统的可靠性方面存在技术瓶颈。“纯甲醇燃料在10℃以下冷启动困难。供给系统的难题在于甲醇的腐蚀性,比如车辆的油箱、滤清器、油泵、油路等,有金属件、塑料件、橡胶件,甲醇对这些材质都有一定程度的腐蚀性。”宋光辉说,“由于甲醇对不同的材料有不同的腐蚀特点,需要有针对性的研发、设计耐腐蚀零部件。”这两大技术瓶颈若不攻克,甲醇商用车难以发展。此外,在观念上,许多人对甲醇的安全性存有顾虑。

■突破技术难关 提速发展

经过多年的攻坚克难,企业已经可以生产耐醇商用车零部件。甲醇商用车低温启动问题也得到很好的解决。目前有两大技术路线,一种是采用单一甲醇燃料,通过燃烧系统改进、燃料改质、进气加热、燃料加热、醇气混合、优化控制策略来解决冷启动问题。代表企业为一汽解放和吉利商用车。另一种技术路线被称为“柴油甲醇组合燃烧技术(DMCC)”,即发动机用纯柴油起动,热机后采用柴油、甲醇双燃料方式工作。代表企业为陕汽和华菱星马。

据了解,采用“柴油甲醇组合燃烧技术”的重型车已经在国内11省两市得到应用。燃效提高8.7%,最高值由原机的43.4%增加到47.6%。动力性和整车经济性提高均超过10%。姚春德介绍了用户使用情况,在贵州瓮福磷矿,DMCC重型车甲醇对柴油替代率超过30%。动力增强,经济性明显;中车集团在新疆哈密地区的淖毛湖矿区,甲醇对柴油替代率38%,同时提高了经济性和工作效率。

随着甲醇汽车技术不断提升,应用效果良好,继2012年工信部在山西、上海、陕西(“两省一市”)开展甲醇汽车试点之后,2014年8月,工信部扩大甲醇汽车试点为“四省一市”(增加贵州省、甘肃省)。试点工作得到国内车企的重视和响应,目前已有23款车型列入工信部的车辆公告,不仅有乘用车,还包括厢式运输车、城市客车以及自卸和牵引式重型商用车。

甲醇车辆本身的技术难题逐步得到解决,但甲醇燃料加注站建设在土地、规划、安全、环境、经营等管理体系涉及到的申报、审批、验收等各环节缺乏技术规范,甲醇燃料加注系统建设没有评价依据一直是个突出的问题。2015年6月,《车用甲醇燃料加注站建设规范》通过工信部组织的专家组审核,并于当年10月公布,由此解决了甲醇燃料加注站建设无标准可依的问题。对此,谢振华说:“甲醇的物化性能与汽油比较一致,且大多场合其燃爆危险性低于汽油;甲醇燃料和汽油一样都是液体燃料,使用、加注方式完全一致。工信部甲醇汽车试点工作开展4年来,已经证明甲醇燃料是当今最为现实可行的车用替代能源。”

2016年5月,工信部联合发改委、科技部,已完成对山西省晋中市甲醇试点的验收工作,运行效果良好。“随着甲醇汽车试点推广力度不断加大,试点城市投入的试用车辆数量不断增加,试点市场的甲醇汽车需求也不断扩大。”姚春德表示,“从目前的技术和试点应用情况来看,可以说甲醇是最合适的内燃机替代能源。”

■推动甲醇商用车市场化

甲醇汽车发展基础已经奠定。未来,甲醇商用车若想实现市场化,还有几道关要过?

对此,宋光辉表示,吉利目前研发的轻卡、客车甲醇发动机,与同排量的柴油发动机动力性能相当,完全可以满足商用车的需求。他说:“目前的甲醇汽车试点只有‘四省一市’,我们希望政策可以放宽,从而鼓励更多企业进行甲醇汽车研发,为用户带来实实在在的价值,让市场来作最终的判断。”

华菱星马发动机研究所所长吕林表示,对于柴油-甲醇双燃料商用车生产企业来说,还需确保车辆排放跟上国家标准升级的步伐,比如未来的国六。他说:“柴油-甲醇双燃料发动机不是从国四、国五排放标准一 下就可以升级到国六排放标准,也需要一步步去研发。后续研发的工作量大,难度也不小。”未来,随着甲醇商用车的逐步推广,一些用户可能会选择改装。吕林认为,在用车改装为双燃料甲醇车难度不大,原有的柴油喷射系统不用改动,只需另外加装一套甲醇系统。不过他强调:“虽然改装的成本比购买新车低,但主机厂销售的新车,有售后服务保障。”

此外,推广甲醇商用车,需要健全上下游产业链。宋光辉强调,高质量的耐醇关键零部件还需继续研发,现在耐醇零部件的供应商比较少,产能有限。另外,甲醇燃料和甲醇汽车相关标准的完备程度,与柴油车标准相比还差得远。更为重要的是,需鼓励甲醇加注站的建设。“现在华菱的柴油-甲醇双燃料卡车找了一些客户试用,主要是短途场地用车,因为跑长途甲醇加注还有难度。”吕林告诉记者。

在甲醇燃料供应链方面,甲醇汽车生产企业自身也在努力。据宋光辉介绍,目前,吉利收购了冰岛的一家碳循环公司,将来吉利可能会推出自己的甲醇燃料。吕林告诉记者,华菱星马正在积极推进与甲醇燃料制造企业的合作,希望能为客户提供更好的甲醇燃料加注服务。