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甲醇能夠成為(wèi)汽車(chē)首要替代燃料嗎？

發布時(shí)間(jiān)：

2019-08-12

　　随着未來(lái)運輸的方法發展以及汽車(chē)生(shēng)産商不斷宣布新的理(lǐ)念以及新的汽車(chē)，電(diàn)動汽車(chē)正在穩步前進。然而，關于投資規模的疑問仍然存在，要使電(diàn)動汽車(chē)成為(wèi)主流的話(huà)，電(diàn)池價格要降低(dī)，需要處理(lǐ)一般人(rén)對電(diàn)動汽車(chē)的恐懼，還(hái)要引入全新的充電(diàn)設施。

　　因為(wèi)上(shàng)述原因，許多(duō)批評人(rén)士仍然希望尋找一種能替代汽油的燃料，讓我們繼續用傳統的方式驅動我們的汽車(chē)。雖然乙醇作(zuò)為(wèi)替代燃料出現了(乙醇具有(yǒu)一定的能源密度并且易于操作(zuò))，麻省理(lǐ)工學院等離子體(tǐ)科學以及聚變研究中心的Leslie Bromberg以及Sloan汽車(chē)實驗室的Wai K Cheng最近在一篇白皮書(shū)建議：甲醇是一直都被忽視(shì)的作(zuò)為(wèi)運輸工具的替代燃料。

　　甲醇燃料能夠成功嗎?

　　雖然甲醇是大(dà)規模的工業産品，但(dàn)還(hái)沒有(yǒu)成為(wèi)一個(gè)主要的運輸燃料。用天然氣以及煤生(shēng)産進行(xíng)大(dà)規模生(shēng)産甲醇已經非常成熟，已經有(yǒu)很(hěn)經濟的業績記錄，尤其是采用熱化學過程。

　　甲醇有(yǒu)很(hěn)多(duō)屬性使其用于交通(tōng)非常有(yǒu)吸引力。例如，甲醇是液體(tǐ)，能輕易地與汽油、乙醇混合，用于現有(yǒu)的汽車(chē)技(jì)術(shù)僅需很(hěn)小(xiǎo)的額外成本。

　　甲醇作(zuò)為(wèi)高(gāo)辛烷值燃料，該燃料具有(yǒu)的燃燒特性是針對甲醇燃料允許發動機作(zuò)特别設計(jì)以提供與領先柴油發動機相同的效率，同時(shí)與環境性能相匹配。甲醇還(hái)相對安全，能夠快速被生(shēng)物降解，其毒性可(kě)與汽油相當。

　　綜上(shàng)，甲醇是較汽油更為(wèi)綠色的選擇，尤其是用生(shēng)物質生(shēng)産的甲醇。同時(shí)，用天然氣生(shēng)産甲醇，産生(shēng)的CO2不會(huì)比傳統汽油更多(duō)，在甲醇生(shēng)産過程中溫室氣體(tǐ)減排任務很(hěn)容易達到。Bromberg 和(hé) Cheng在文中寫道(dào)，甲醇可(kě)以由天然氣以非常簡單的方式生(shēng)産，這樣大(dà)規模的産量、加注設施以及汽車(chē)都可(kě)以開(kāi)發出來(lái)，該系統可(kě)以轉換為(wèi)可(kě)再生(shēng)甲醇。

　　甲醇怎樣用于現代汽車(chē)

　　研究表明(míng)汽車(chē)燃燒85%的甲醇混合燃料，和(hé)汽油相同，實際上(shàng)有(yǒu)的性能與單獨燃燒汽油相當甚至超過汽油。

　　然而在這篇報道(dào)裏，Bromberg 和(hé) Cheng建議要優化甲醇燃燒工藝還(hái)需要做(zuò)更多(duō)工作(zuò)，這是他們所說的“出色”。

　　有(yǒu)一種可(kě)能是采用直接注入酒精發動(DIAB)的雙罐系統，因為(wèi)直接注入甲醇，發動機容易爆震。這允許使用一個(gè)非常高(gāo)的比力矩輸出同時(shí)保持較低(dī)水(shuǐ)平的排放量。這也使火(huǒ)花(huā)點燃發動機在高(gāo)壓縮比下工作(zuò)成為(wèi)可(kě)能，産生(shēng)的扭力輸出與高(gāo)度渦輪增壓的清潔柴油發動機相當。

　　相類似的，在專門(mén)的酒精發動機中，甲醇可(kě)以提供與柴油相當或者高(gāo)于柴油的應用。混合比很(hěn)高(gāo)，尤其在85%的甲醇，采用冷卻廢氣在循環裝置降低(dī)N2O排放，并減少(shǎo)吸入節流。

　　甲醇作(zuò)為(wèi)替代燃料的特點是直接注射火(huǒ)花(huā)點燃重型發動機。一個(gè)小(xiǎo)型的、4升大(dà)功率火(huǒ)花(huā)點火(huǒ)發動機由甲醇以及混合醇驅動可(kě)以有(yǒu)效地取代甚至高(gāo)達11升的柴油。

　　我們的結論：甲醇值得(de)更多(duō)研究

　　Bromberg 和(hé) Cheng的研究報告并非第一次将甲醇列為(wèi)潛在的運輸燃料。經過調查，甲醇最早作(zuò)為(wèi)正式替代燃料始于随着加利福利亞州石油危機後幾個(gè)項目的确立。從這點上(shàng)，在汽油價格下降的時(shí)期裏甲醇被引入，那(nà)時(shí)還(hái)沒有(yǒu)真正的經濟動機繼續這些(xiē)項目。就推廣和(hé)政府刺激計(jì)劃而言，甲醇也落後于以農作(zuò)物為(wèi)原料的乙醇。

　　但(dàn)是現在經濟和(hé)環境狀況意味着找到替代燃料方法的壓力更為(wèi)迫切。在這方面，甲醇有(yǒu)潛力大(dà)幅降低(dī)能源依賴并降低(dī)運輸部門(mén)的環境影(yǐng)響。

　　然而，阻礙甲醇大(dà)規模使用的障礙依然存在。例如，在美國沒有(yǒu)足夠的生(shēng)物質來(lái)生(shēng)産可(kě)再生(shēng)甲醇用以替代運輸燃料。相反，甲醇直接用于燃料電(diàn)池意味着如果在未來(lái)20年裏這項技(jì)術(shù)能夠商業化，甲醇将發揮更重要的作(zuò)用。

　　現在，需要做(zuò)更多(duō)的調查來(lái)看看在現在的條件下甲醇可(kě)以怎樣來(lái)使用。相比其他選擇這并非是一個(gè)解決方案，但(dàn)是這個(gè)方案具有(yǒu)吸引力，可(kě)能是一個(gè)組合替代燃料的重要組成部分，該組合燃料可(kě)以最大(dà)限度地解決運輸燃料的排放問題。