汽車“喝酒精”,好像很時髦的樣子,十五部委都在推
近日,國家發(fā)展改革委、國家能源局、財政部等十五部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》。根據(jù)方案所提要求,到2020年,我國全國范圍內(nèi)將基本實現(xiàn)全覆蓋使用車用乙醇汽油
近日,國家發(fā)展改革委、國家能源局、財政部等十五部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》。根據(jù)方案所提要求,到2020年,我國全國范圍內(nèi)將基本實現(xiàn)全覆蓋使用車用乙醇汽油。到2025年,力爭纖維素乙醇實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),先進生物液體燃料技術(shù)、裝備和產(chǎn)業(yè)整體達到國際領(lǐng)先水平,形成更加完善的市場化運行機制。
將燃料乙醇以一定比例添加到汽油中,形成車用乙醇汽油。這種汽油可有效減少汽車尾氣中的碳排放、細顆粒物排放以及其他有害物質(zhì)的污染,根據(jù)十五部委的聯(lián)合《實施方案》,我國將全面推廣E10乙醇汽油,也就是在汽油調(diào)合組分油中加入10%的變性燃料乙醇調(diào)合而成的環(huán)保汽油。
作為一種可再生能源,燃料乙醇在石油資源不斷減少的大背景下,成為國際上普遍公認可降低環(huán)境污染和取代石油燃料的新型能源。然而,燃料乙醇經(jīng)過多年發(fā)展仍然有其使用局限性。據(jù)中國國家能源局2015年發(fā)布的數(shù)據(jù),當(dāng)年燃料乙醇的產(chǎn)量為250萬噸,共調(diào)和E10乙醇汽油2500萬噸,但與當(dāng)年全國汽油總消費量相比,乙醇汽油僅占20%。
另一方面,當(dāng)吉利的甲醇汽車已經(jīng)胸有成竹地在部分地區(qū)進行試點工作時,國內(nèi)還沒有進行過乙醇汽車(指使用單獨研發(fā)發(fā)動機的乙醇汽車)的試點實驗。是乙醇汽車相關(guān)技術(shù)不成熟,還是燃料乙醇產(chǎn)能有限?在乙醇的優(yōu)劣勢權(quán)衡之間,乙醇汽車及燃料乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀以及前景都面臨著什么樣的問題?
燃料乙醇的優(yōu)勢
燃料乙醇由來已久,其最初大規(guī)模發(fā)展源自巴西,目的是為應(yīng)對上世紀70年代中期以來幾次世界大規(guī)模石油危機所帶來的沖擊,減少對石油進口的依賴。經(jīng)過多年使用和論證,燃料乙醇在巴西的發(fā)展日漸成熟,優(yōu)勢也逐漸顯現(xiàn)。
首先,燃料乙醇是優(yōu)質(zhì)的油品質(zhì)量改良劑,可有效提升乙醇汽油的含氧量,使得燃料的燃燒更加充分。目前汽車對乙醇汽油的使用方法主要分為兩類,一種是使用傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機,燃料乙醇加入量為5~22%;另一種則是使用單獨研發(fā)的發(fā)動機,燃料乙醇加入量為85~100%。
據(jù)悉,當(dāng)汽油中的乙醇添加量不超過15%時,對車輛的行駛性沒有明顯影響,但尾氣中碳氫化合物、氮氧化物和一氧化碳含量明顯降低。美國汽車/油料(AQIRP)的研究報告表明,使用含6%乙醇的加州新配方汽油,與常規(guī)汽油相比,碳氫化合物排放可降低5%,一氧化碳排放減少21~28%,氮氧化物排放減少7~16%,有毒氣體排放降低9~32%。
此外,燃料乙醇作為汽油添加劑,可提高汽油的辛烷值(辛烷值是汽油在稀混合氣情況下抗爆性的表示單位,辛烷值越高則抗爆性越好)。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90、93和97,而高純度燃料乙醇的辛烷值高達110以上,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,有效提高汽油的抗爆性。
乙醇汽車技術(shù)是否成熟?
雖然燃料乙醇在使用方面有其優(yōu)勢,但當(dāng)人們提到燃料乙醇時,首先想到的問題無外乎是使用的便利性、安全性以及對車輛耐久性的考驗。
的確,由于早期材料和制造技術(shù)相對落后,乙醇又具有溶脹性、蒸發(fā)潛熱高以及燃燒后產(chǎn)生水的特點,燃料乙醇在使用中存在諸多問題。據(jù)悉,溶脹性會加快橡膠部件,尤其是輸油管路的老化,蒸發(fā)潛熱高則意味著車輛在低溫狀態(tài)下難以啟動,而乙醇燃燒后產(chǎn)生的乙酸會使發(fā)動機金屬零部件生銹。
另外,燃料乙醇在部分地區(qū)使用存在其他問題,
比如在東北地區(qū)的冬季,由于乙醇燃燒后所產(chǎn)生的水很短時間內(nèi)在路面上就會結(jié)冰,大家對此產(chǎn)生抱怨。
天津大學(xué)內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室教授姚春德說。
“但這些問題已經(jīng)基本得到了解決。”姚春德舉例說,“自2000年國家實施乙醇汽油計劃之后,目前車輛的相關(guān)密封部件都采用耐醇設(shè)計。而針對乙醇蒸發(fā)潛熱高的問題,甲醇汽車以汽油輔助點燃的方式也可供乙醇汽車參考。”
據(jù)外交部相關(guān)報道,從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(jīng)過多年技術(shù)改進,巴西生產(chǎn)的乙醇汽車的整體技術(shù)已相當(dāng)成熟。目前,巴西生產(chǎn)的輕型汽車在動力、功率、加速性能、裝載量、行駛速度、一次加乙醇續(xù)駛里程等方面已基本達到同類傳統(tǒng)汽油車水平。
為何在國內(nèi)悄無聲息?
燃料乙醇的制造工藝已經(jīng)成熟,乙醇汽車的生產(chǎn)難點也得到了解決,那么,國內(nèi)關(guān)于乙醇汽車的發(fā)展為何從2000年左右便開始試點,而到現(xiàn)在卻依然進展有限?
“這是由于中國與國外的情況不同。”姚春德對記者表示,燃料乙醇的生產(chǎn)主要依靠生物質(zhì)能源,通過糧食發(fā)酵獲得。巴西和美國是燃料乙醇產(chǎn)量和需求量最大的兩個國家,其中,巴西制造燃料乙醇的原料主要來自于甘蔗,而美國主要依靠玉米。
無論是巴西的甘蔗還是美國的玉米,都是在保證國內(nèi)食用需求的前提下,用多余的部分進行燃料乙醇的制造。
目前,我國仍然需要進口一部分糧食來解決群眾的基本飲食需求,還沒有達到供大于求的水平,以糧食制造燃料乙醇顯然不符合我國國情。
據(jù)姚春德介紹,國內(nèi)乙醇制造業(yè)的主要原料原來以玉米等糧食原料為主,2006年以來為保證國家糧食安全,政府開始限制糧食制乙醇的盲目發(fā)展,并鼓勵用非糧作物原料制造乙醇。
可用于生產(chǎn)乙醇的非糧作物包括甜高粱,木薯,甘蔗,秸稈,廢棄木料以及某些城市垃圾。中國目前主要集中于秸稈煉制燃料乙醇的項目上,但秸稈中的有用成分是纖維素,纖維素制乙醇工業(yè)化難度較大,所以一直未能推廣。
另有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,中美燃料乙醇的生產(chǎn)效率上也有較大差距,目前中國生產(chǎn)1噸乙醇需要3~3.1噸玉米和消耗12噸水,而美國只要2.8噸玉米和消耗1.8噸水,這無疑增加了生產(chǎn)成本,且中國乙醇生產(chǎn)的污染物排放也比美國嚴重得多。
那么,既然車用甲醇燃料可以通過劣質(zhì)煤制取,燃料乙醇是否可以繞過生物質(zhì)能源,通過與甲醇類似的方法獲得?“從劣質(zhì)煤當(dāng)中可以制得乙醇,但反應(yīng)的第一步還是先獲得甲醇。”姚春德表示,通過劣質(zhì)煤制乙醇的關(guān)鍵問題在于先要制得甲醇,進而獲得乙醇,這種做法無異于畫蛇添足。
據(jù)了解,2002年開始,為刺激陳化糧消耗,國家對燃料乙醇行業(yè)給予了原料、稅收、補貼等多項優(yōu)惠政策來促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展,包括對四家定點企業(yè)免征5%的消費稅,對生產(chǎn)燃料乙醇的增值稅實行先征后返,以低于市場的價格調(diào)配原料并實行補貼等。2005年后,陳化糧庫存基本用完,且玉米、小麥等原料價格猛漲,補貼力度逐漸收弱,補貼方式也改為定額補貼。2012年對糧食乙醇的補貼標(biāo)準(zhǔn)進一步下調(diào)為500元/噸。2013~2015年,中央財政對已核準(zhǔn)項目以糧食為原料的生物燃料乙醇繼續(xù)給予補貼,但補貼標(biāo)準(zhǔn)逐年下降:2013年300元/噸、2014年200元/噸、2015年100元/噸。
隨著近兩年對糧食收購政策的改變,陳化糧的問題再一次顯現(xiàn)出來。
姚春德認為,這為國家再次啟動燃料乙醇戰(zhàn)略發(fā)展提供了必要性和優(yōu)越條件,但從規(guī)模來看,燃料乙醇短期內(nèi)的發(fā)展將基本保持平穩(wěn)水平。而在乙醇汽車方面,由于燃料乙醇產(chǎn)量十分有限,所以單獨開發(fā)乙醇汽車的可能性也并不大。

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