甲醇汽車(chē)的應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)分析

張謝源

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源使用也成為了需要考慮的重大問(wèn)題之一。汽車(chē)已經(jīng)成為人們必不可少的外出工具，汽車(chē)內(nèi)部機(jī)器的運(yùn)行需要大量的能耗，而燃料的大量使用使得能源越來(lái)越少。在這樣的背景之下，人們以甲醇為燃料，代替石油來(lái)成為汽車(chē)的能耗來(lái)源，甲醇汽車(chē)也成為了現(xiàn)在發(fā)展的熱門(mén)趨勢(shì)。政府逐漸重視起來(lái)替代能源的發(fā)展，引入車(chē)用清潔替代燃料可以成為解決能源危機(jī)及減緩空氣污染的重要方法，本文就甲醇汽車(chē)應(yīng)用與發(fā)展作簡(jiǎn)要探究。

關(guān)鍵詞：甲醇汽車(chē) ;? 能源發(fā)展 ;? 未來(lái)趨勢(shì)? ; 應(yīng)用探究

【引言】傳統(tǒng)汽車(chē)以石油作為內(nèi)燃機(jī)的燃料，這使得石油成為重要消耗品之一。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)也迅速崛起，造成石油耗量越來(lái)越嚴(yán)重，因此，尋找到合適的可替代清潔能源成為重大需求，甲醇可以由多種物質(zhì)生產(chǎn)出來(lái)，并且便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。近年來(lái)，甲醇成為了點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的可替代燃料，甲醇的使用使得能源危機(jī)得到緩解，甲醇燃料電池的使用也越來(lái)越成熟，但為了發(fā)展適合的可替代清潔能源作為燃料，仍然需要更多的研究和發(fā)展。

一、甲醇汽車(chē)發(fā)展可行性

1.1甲醇汽車(chē)具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)

甲醇作為汽車(chē)的可替代性清潔燃料并不是偶然性的，是以一定的技術(shù)基礎(chǔ)為根據(jù)的。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，甲醇燃料的應(yīng)用逐漸被適應(yīng)，其本身作為汽車(chē)燃料應(yīng)用所帶來(lái)的問(wèn)題，已經(jīng)由技術(shù)的發(fā)展而得到解決。作為內(nèi)燃機(jī)燃料的甲醇在各方面均已步入正軌，甲醇汽車(chē)相關(guān)的技術(shù)研發(fā)與技術(shù)檢測(cè)已得到初步驗(yàn)證和建立，多家企業(yè)與汽車(chē)制造公司也已具有以甲醇為燃料的汽車(chē)技術(shù)。

1.2甲醇汽車(chē)安全性得到保障

以甲醇作為汽車(chē)的可替代性清潔能源之后，國(guó)內(nèi)的相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)就根據(jù)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示了汽油和甲醇之間的危害對(duì)比。在各種場(chǎng)所對(duì)甲醇作為汽車(chē)燃料進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示甲醇在使用時(shí)間及使用空間上，只要按照汽車(chē)的正常操作進(jìn)行，甲醇燃料就不會(huì)對(duì)使用人的健康和環(huán)境產(chǎn)生不良影響。因此，甲醇汽車(chē)在安全性上具有一定保障。

1.3甲醇汽車(chē)排放檢測(cè)良好

技術(shù)研究針對(duì)甲醇汽車(chē)排放進(jìn)行檢測(cè)，得到了甲醇作為燃料與汽油、柴油等傳統(tǒng)燃料的排放檢測(cè)的對(duì)比結(jié)果，表明甲醇作為燃料為汽車(chē)使用時(shí)的排放，較汽油柴油作為燃料排放更為良好，其污染物質(zhì)包含了二氧化碳和少量的水，對(duì)環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)一定的緩解。因此，在排放性能上，甲醇汽車(chē)具有較好的檢測(cè)結(jié)果，證明甲醇作為可替代性清潔燃料是十分正確的，且具有發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

二、甲醇汽車(chē)的技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

2.1甲醇燃料電池的使用

甲醇燃料作為可替代傳統(tǒng)汽油柴油的清潔燃料，受到汽車(chē)內(nèi)部機(jī)器轉(zhuǎn)化的影響，無(wú)法將自身的熱值完全激發(fā)出來(lái)。人們逐漸發(fā)現(xiàn)將甲醇制為燃料電池，就可以將甲醇中蘊(yùn)含的能量轉(zhuǎn)化為電能，可以大程度上的提高能量的使用效率。并且將甲醇制作為燃料電池為汽車(chē)所使用的運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生燃燒反應(yīng)，因此，排放的時(shí)候不存在污染環(huán)境的尾氣，排放物只包含二氧化碳和水，二氧化碳可以作為可利用物再次回收使用，以此來(lái)確保環(huán)保。甲醇燃料電池的技術(shù)核心是以甲醇制作為電池達(dá)到高效、安全、便捷的效果。甲醇燃料電池的發(fā)展趨勢(shì)有大致兩個(gè)方向，一方面是以甲醇重整制氫。將甲醇進(jìn)行重整來(lái)制造氫氣，再將氫氣用于燃料電池中。另一方面是直接利用甲醇燃料電池。甲醇作為燃料可以直接參與相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，減少了制造氫氣的過(guò)程，更加簡(jiǎn)單。

2.2甲醇燃料電池技術(shù)

甲醇作為可替代性的清潔能源是十分有價(jià)值的，甲醇中儲(chǔ)備有大量的氫能量，通過(guò)對(duì)甲醇進(jìn)行催化來(lái)制備氫氣，其過(guò)程十分簡(jiǎn)單，并且具有較高的效率，所需要的環(huán)境和條件也只有很低的限制，因此，可以用甲醇來(lái)催化整合，進(jìn)而制造氫氣來(lái)作為燃料電池的陽(yáng)極，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在催化劑的作用下為汽車(chē)提供動(dòng)力。甲醇直接燃料電池的相關(guān)技術(shù)是以甲醇溶液經(jīng)過(guò)電池的陽(yáng)極，利用催化劑使得甲醇被氧化轉(zhuǎn)化為二氧化碳、質(zhì)子和電子，電子可以通過(guò)外電路到達(dá)陰極，為汽車(chē)提供動(dòng)力。以上兩種方法是甲醇燃料電池的技術(shù)路線(xiàn)，兩種方式均可以在未來(lái)與智能化系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，對(duì)各類(lèi)元素進(jìn)行綜合控制與管理，也可以生成回收利用系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，在各方面進(jìn)行相互協(xié)調(diào)、信號(hào)傳輸?shù)那闆r下，就可以使得甲醇燃料電池取得較高的使用效率，為汽車(chē)提供便捷、持續(xù)的電力供應(yīng)。

2.3甲醇燃料電池汽車(chē)的技術(shù)特點(diǎn)

甲醇作為燃料具有效率高的特點(diǎn)，相較于其他傳統(tǒng)燃料，甲烷的利用率更加高效，并且燃料補(bǔ)給十分方便和快速，在一般情況之下，只需要幾分鐘就可以完成對(duì)甲醇燃料的添加，在使用甲烷燃料電池汽車(chē)時(shí)，相較于純電動(dòng)汽車(chē)充電的時(shí)間，加注甲醇的時(shí)間可以大大縮短。并且以甲醇為燃料，在對(duì)車(chē)輛進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和維護(hù)方面十分的簡(jiǎn)單，甲醇中不含有復(fù)雜的物質(zhì)，甲醇燃料電池裝置中也只具有簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)部件，這使得在燃燒過(guò)程中十分可靠。甲醇作為燃料也具有一定的環(huán)保性和安全性。甲醇汽車(chē)排放僅包含二氧化碳和水，二氧化碳的排放量也可以得到控制，且二氧化碳可以回收再利用。甲醇燃料汽車(chē)在進(jìn)行工作時(shí)不會(huì)存在像傳統(tǒng)柴油、汽油等燃料會(huì)發(fā)生的爆炸隱患，按常規(guī)操作進(jìn)行運(yùn)營(yíng)的情況下，甲醇作為燃料是十分安全的。但另外，甲醇作為燃料電池使用需要尋找更加降低成本的催化劑?，F(xiàn)存的催化劑在所需環(huán)境之下，其本身的性能較差，無(wú)法作為普遍性的催化劑進(jìn)行大量使用，還需尋找更低成本、更易使用的催化劑替代品。并且直接進(jìn)行甲醇燃料電池使用會(huì)使得甲醇有十分高的滲透量，這樣會(huì)降低甲醇燃料的利用效率，還會(huì)造成電池的大幅度消耗，逐漸降低電池的性能，影響汽車(chē)運(yùn)行。

【結(jié)束語(yǔ)】綜上所述，甲醇作為傳統(tǒng)燃料的可替代清潔燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用已經(jīng)具備成熟的技術(shù)支持。甲烷燃料電池能夠持續(xù)、高效的為汽車(chē)提供動(dòng)力支持，并且可以有效降低汽車(chē)尾氣污染物的排放量，對(duì)空氣污染做出積極影響，緩解能源危機(jī)。但甲醇燃料電池仍然作為新型技術(shù)，仍然存在一些問(wèn)題，還需要進(jìn)行技術(shù)的完善。相信甲烷燃料汽車(chē)在人們的努力開(kāi)發(fā)之下，在技術(shù)升級(jí)之后，將會(huì)成為重要的發(fā)展方向，可以為汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)可持續(xù)性發(fā)展。

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貴州省貴州裝備制造職業(yè)學(xué)院院級(jí)課題—貴陽(yáng)甲醇汽油推廣應(yīng)用現(xiàn)狀及使用問(wèn)題分析—ZBKY2020-006