國(guó)內(nèi)外甲醇汽車發(fā)展和使用情況及對(duì)策建議

周文輝

摘 要：甲醇作為車用替代燃料使用，具有低碳、氧含量高、辛烷值高的特性，有利于充分燃燒，可有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率。自2012年，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市開(kāi)展甲醇汽車試點(diǎn)工作，進(jìn)一步對(duì)社會(huì)關(guān)注的甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性等性能進(jìn)行了科學(xué)系統(tǒng)地驗(yàn)證，為甲醇汽車推廣應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。2019年3月12日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部、公安部、生態(tài)環(huán)境部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局等8部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于在部分地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》（工信部聯(lián)節(jié)〔2019〕61號(hào)），提出要加快推動(dòng)甲醇汽車應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)車用燃料多元化，保障能源安全，并部署重點(diǎn)在部分條件具備地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車應(yīng)用工作。本文主要介紹國(guó)內(nèi)外甲醇汽車發(fā)展和使用的狀況，分析存在的安全隱患，提出針對(duì)性的建議，希望能為從事甲醇汽車設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、登記、檢驗(yàn)的有關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：甲醇汽車；車輛安全

1國(guó)內(nèi)甲醇汽車發(fā)展和使用情況

2012年以來(lái)，我國(guó)先后在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市的晉中、長(zhǎng)治、上海、西安、寶雞、榆林、漢中、貴陽(yáng)、蘭州、平?jīng)龅?0個(gè)城市，組織開(kāi)展了甲醇汽車試點(diǎn)工作。2018年試點(diǎn)工作全部結(jié)束，并通過(guò)了由工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、科技部共同組織的驗(yàn)收，取得了積極成效。試點(diǎn)共投入運(yùn)營(yíng)甲醇汽車1024輛，車輛總運(yùn)行里程超過(guò)1.84億公里，單車最高行駛超過(guò)35萬(wàn)公里，累計(jì)消耗甲醇燃料超過(guò)2.4萬(wàn)噸。試點(diǎn)應(yīng)用取得了以下成果：（1）提升了甲醇汽車技術(shù)水平。共分17批公告發(fā)布9家甲醇汽車生產(chǎn)企業(yè)和32款甲醇汽車產(chǎn)品，形成了包括甲醇轎車、甲醇/柴油二元燃料重型商用車、微型車、城市客車等系列車型，基本形成了甲醇汽車整車及專用零部件制造體系。（2）完善了配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。制定發(fā)布了《甲醇汽車產(chǎn)品技術(shù)要求》《車用甲醇燃料加注站建設(shè)規(guī)范》《車用甲醇燃料作業(yè)安全規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范，推動(dòng)頒布了甲醇燃料添加劑、加注機(jī)等一系列國(guó)家、地方和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。（3）驗(yàn)證了甲醇汽車性能。共采集了甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)及整車、人體健康、環(huán)境影響等12方面5億余個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)，甲醇汽車的可靠性、適應(yīng)性、環(huán)保性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等各項(xiàng)性能得到有效驗(yàn)證。（4）探索了甲醇汽車市場(chǎng)化發(fā)展模式。指導(dǎo)試點(diǎn)省市出臺(tái)了將甲醇汽車列入新能源汽車政策支持范疇、擴(kuò)大出租車指標(biāo)、減免出租車經(jīng)營(yíng)權(quán)費(fèi)及高速路通行費(fèi)等支持政策，鼓勵(lì)運(yùn)營(yíng)企業(yè)開(kāi)展市場(chǎng)化合作，促進(jìn)多種商業(yè)模式漸趨成熟。

據(jù)美國(guó)西北大學(xué)Philip等人早先的研究[1]，中國(guó)目前是世界上車用甲醇消耗量最大的國(guó)家，2006年達(dá)到3～5億噸。在中國(guó)，甲醇汽車的使用主要是地方政府推動(dòng)的，特別是煤炭資源豐富的山西、陜西等省。中國(guó)的甲醇燃料產(chǎn)品非常豐富，包括M5、M10、M15、M85、M100等各類品種（M后面的數(shù)字表示與汽油的混合燃料中，甲醇的占比），其中使用最多的是甲醇含量為15%的M15混合燃料。在山西、陜西，上述燃料供應(yīng)主要來(lái)自于私人加油站和中石化加油站。在中國(guó)，M15號(hào)燃料具有一定的經(jīng)濟(jì)性，以2010年5月份價(jià)格計(jì)算：同等體積下，M15燃料較汽油價(jià)格低10%左右，折算為同等能量，則價(jià)格低5%左右；因此刺激了較多的出租車使用甲醇燃料，每月節(jié)省的燃料費(fèi)用約為600元。中國(guó)甲醇燃油的地方標(biāo)準(zhǔn)也是五花八門(mén)，截止2007年，共有5個(gè)省的約40個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，2008年山西省有出臺(tái)了4個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家層面于2009年出臺(tái)了國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)《車用燃料甲醇》（GB/T 23510-2009），用以規(guī)范M85甲醇汽油，但上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)更低占比的甲醇燃料則沒(méi)有規(guī)范作用。在我國(guó)，地方政府推動(dòng)甲醇使用最積極，由于具有經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，我國(guó)非法使用（即在汽油中直接加注勾兌甲醇）的情況較為嚴(yán)重，非法勾兌和加注既發(fā)生在煉油廠，也發(fā)生在加油站，私人勾兌的現(xiàn)象也存在。我國(guó)致力于開(kāi)發(fā)適用于甲醇使用的“甲醇- -汽油”雙燃料汽車和純甲醇汽車。主要開(kāi)發(fā)出的商業(yè)化車型有：吉利開(kāi)發(fā)的“甲醇- -汽油”雙燃料汽車；上海華普汽車（已被吉利收購(gòu)）開(kāi)發(fā)的甲醇汽車；長(zhǎng)安汽車開(kāi)發(fā)的奔奔牌“甲醇- -汽油”雙燃料汽車。

筆者曾專門(mén)赴貴州貴陽(yáng)等地開(kāi)展甲醇汽車使用情況調(diào)研，從調(diào)研情況來(lái)看，甲醇汽車推廣應(yīng)用有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）費(fèi)用較低。出租車平均每公里油耗價(jià)格接近0.7元，若使用甲醇，每公里燃料價(jià)格約為0.4元出頭，即每公里能節(jié)省燃料費(fèi)用約0.25元，以單班計(jì)算，出租車每天運(yùn)營(yíng)里程約為300公里，因此每月節(jié)省燃料費(fèi)用近2200元，若以雙班計(jì)算，則節(jié)省費(fèi)用接近4400元，價(jià)格吸引力較大。（2）安全可靠性能與傳統(tǒng)車基本相當(dāng)。從維修、保養(yǎng)等情況看，甲醇汽車安全性、可靠性基本與傳統(tǒng)車相當(dāng)。（3）長(zhǎng)期駕駛甲醇汽車的駕駛?cè)烁黜?xiàng)身體指標(biāo)均無(wú)異常。（4）甲醇汽車排放和污染控制情況較好。

2國(guó)外甲醇汽車發(fā)展和使用情況

根據(jù)美國(guó)西北大學(xué)Philip等人早先的研究[1]，目前只有美國(guó)、歐洲、中國(guó)、印度、巴西探討在汽車中使用甲醇，其中美國(guó)和中國(guó)目前走在甲醇汽車應(yīng)用的最前列。

2.1歐洲情況

歐洲在上世紀(jì)80年代到90年代的近20年時(shí)間里，曾在汽油中加注2～3%的甲醇使用，此種使用方式無(wú)須對(duì)傳統(tǒng)汽車做改動(dòng)。隨后，由于在汽油中加注的乙醇量可達(dá)到5%，且乙醇有更少的溫室氣體排放，歐洲汽油中加注甲醇逐漸減少，改為加注乙醇。

2.2美國(guó)情況

美國(guó)在車用甲醇使用方面積累了較多的經(jīng)驗(yàn)，主要集中在甲醇燃料改進(jìn)、車輛改裝和加注站建設(shè)等3方面，其中車輛改裝主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料供給系統(tǒng)、尾氣排放方面。應(yīng)用中其他方面的配套措施較少。從美國(guó)的研究看，目前制約甲醇汽車使用的技術(shù)問(wèn)題基本均已解決。

為了減少石油依賴，并且改進(jìn)空氣狀況，美國(guó)從上世紀(jì)80年代初開(kāi)始大力發(fā)展純甲醇燃料汽車，并且通過(guò)企業(yè)車隊(duì)規(guī)模化應(yīng)用的方式推廣純甲醇汽車的發(fā)展，取得了一定的成效，但由于甲醇汽車?yán)m(xù)航里程更少，且甲醇加注站等基礎(chǔ)設(shè)施未能同步建設(shè)，導(dǎo)致純甲醇汽車的試用量逐漸萎縮。隨后，美國(guó)開(kāi)始開(kāi)發(fā)既能使用汽油、又能使用甲醇的雙燃料汽車。1997年，美國(guó)汽油- -甲醇雙燃料汽車使用量達(dá)到最大，達(dá)到2.1萬(wàn)輛，其中有1.5萬(wàn)輛集中在加州，當(dāng)年該州甲醇加注站也超過(guò)100座。

目前美國(guó)甲醇汽車使用的主要方式仍然為上述“汽油- -甲醇”雙燃料汽車，該類汽車只需要對(duì)傳統(tǒng)汽車做簡(jiǎn)要改動(dòng)，增加的購(gòu)車費(fèi)用也較少，但由于需要兼容汽油的使用，因此該類汽車不能很好地發(fā)揮甲醇燃料的優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)目前使用的甲醇燃料是混合了15%汽油的甲醇，俗稱M85%甲醇。

柴油機(jī)使用甲醇燃料的技術(shù)路線更多，應(yīng)用的難度也更大，美國(guó)80年代只有少部分甲醇校車等進(jìn)入商用階段。

從美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)看，甲醇加注站的建設(shè)和維護(hù)難度相對(duì)較小。只需要配置專用的存儲(chǔ)罐、管道和加注槍即可，確保加注過(guò)程中的安全以及減少人體與甲醇的接觸幾率。

目前美國(guó)沒(méi)有商品化的甲醇汽車產(chǎn)品。在甲醇的應(yīng)用中，美國(guó)曾開(kāi)發(fā)出成熟的商業(yè)化車型，主要有4種，全部屬于汽油-甲醇兩用燃料汽乘用車。分別為：Ford Taurus FFV（1993-1 9 9 8 m o d e l y e a r s）；C h r y s l e r D o d g e Spirit/Plymouth Acclaim（1993-1994 model y e a r s）； C h r y s l e r C o n c o r d e / I n t r e p i d（1994-1995）；General Motors Lumina（1991-1993 model years）。到1996年，市場(chǎng)在售的車型只有1996年份的Ford Taurus FFV車輛，至1998年，該車型1998年份車型推出后，美國(guó)市場(chǎng)上再無(wú)汽油- -甲醇兩用燃料汽車推出。

3甲醇汽車發(fā)展和使用中存在的問(wèn)題及下步建議

3.1完善標(biāo)準(zhǔn)體系

針對(duì)甲醇汽車的特性及應(yīng)用需求，組織制定甲醇汽車技術(shù)條件、甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)條件、甲醇汽車專用潤(rùn)滑油、甲醇基準(zhǔn)燃料技術(shù)要求、甲醇汽車污染物排放等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。完善甲醇燃料及加注體系標(biāo)準(zhǔn)，研究制定車用甲醇燃料加注站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范、車用甲醇燃料作業(yè)安全規(guī)范、甲醇燃料專用加注機(jī)、甲醇燃料添加劑等標(biāo)準(zhǔn)。為保障甲醇汽車運(yùn)行安全性能，建議在甲醇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料管路等部位和車身外觀做標(biāo)識(shí)，利于交通參與者以及維修、事故處理和應(yīng)急救援人員識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)展針對(duì)性的應(yīng)對(duì)。有關(guān)事項(xiàng)建議盡快納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2加強(qiáng)使用監(jiān)管和宣傳教育

建議加強(qiáng)對(duì)甲醇燃料生產(chǎn)、運(yùn)輸及加注，甲醇汽車生產(chǎn)及運(yùn)行等進(jìn)行有效監(jiān)督管理，確保甲醇汽車應(yīng)用安全穩(wěn)定、健康環(huán)保。另外，隨著甲醇汽車逐步進(jìn)入百姓家，建議做好消費(fèi)者的安全教育工作，重點(diǎn)針對(duì)加注偽劣甲醇、隨意和汽油混合使用、純甲醇汽車?yán)鋯?dòng)和加速困難的應(yīng)對(duì)操作等進(jìn)行教育，并說(shuō)明不當(dāng)使用面臨的安全后果，以及對(duì)“三包”“召回”等消費(fèi)者權(quán)益的不利影響等。同時(shí)建議將上述內(nèi)容寫(xiě)入甲醇汽車產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)。

參考文獻(xiàn)

[1] Philip E. Cassady. The use of methanol as a motor vehicle fuel. Mathematical Sciences Northwest， Inc.

《關(guān)于在部分地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》出臺(tái)的背景

甲醇作為車用替代燃料使用，具有低碳、氧含量高、辛烷值高的特性，有利于充分燃燒，可有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)功率。我國(guó)開(kāi)展甲醇汽車研發(fā)和應(yīng)用始于上世紀(jì)70年代末，經(jīng)過(guò)40余年不斷探索實(shí)踐，有一批汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)，已擁有甲醇汽車專有技術(shù)，解決了甲醇燃料存在的腐蝕性、冷啟動(dòng)、溶脹性等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，具備了甲醇汽車自主開(kāi)發(fā)能力。自2012年，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市開(kāi)展甲醇汽車試點(diǎn)工作，進(jìn)一步對(duì)社會(huì)關(guān)注的甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性等性能進(jìn)行了科學(xué)系統(tǒng)地驗(yàn)證，為甲醇汽車推廣應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

我國(guó)具有富煤缺油少氣的資源稟賦特點(diǎn)，能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭為主，原油和天然氣資源的對(duì)外依存度較高，2018年原油對(duì)外依存度達(dá)70%，天然氣對(duì)外依存度達(dá)43%。而我國(guó)煤炭資源中40%以上是高硫煤，這些高硫劣質(zhì)煤不適宜直接作為發(fā)電或工業(yè)燃料，但可用于生產(chǎn)甲醇，目前我國(guó)煤基甲醇占比約為75%，其他利用焦?fàn)t氣、煤層氣等原料也可生產(chǎn)甲醇。2017年國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能為8351萬(wàn)噸、產(chǎn)量為6147萬(wàn)噸，開(kāi)工率約74%，處于產(chǎn)能過(guò)剩狀態(tài)。綜合我國(guó)資源稟賦特點(diǎn)和甲醇汽車發(fā)展現(xiàn)狀看，推動(dòng)甲醇汽車區(qū)域發(fā)展，符合我國(guó)國(guó)情，不僅有利于充分發(fā)揮我國(guó)煤炭資源優(yōu)勢(shì)、促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，而且有利于推動(dòng)綠色循環(huán)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源多元化，保障國(guó)家能源安全。