管学军：解“国六难题” 非甲醇莫属

管学军老师2016-12-20 10:23:03吉利阅读(1349)评论(1)

　　国六法规压力太大，多数车企3年达标几无可能，发展甲醇汽车或是破解之道。

　　《选车网》了解到，由于国6a阶段要求与国五标准差别不大，多数企业摸底测试之后较有信心。而2023年实施的“国6b”排放标准，比“国6a”严了几乎一倍，相比“国五”则更显得“不留情面”。多数企业认为时间仓促、成本压力大、技术难度大。

　　倘若传统燃料汽车短时间内无法达到国六排放要求，能否找到替代燃料解决排放问题呢？对汽车能源的多元化探索，特别是甲醇汽车方面，经过六个五年计划的研发，国内企业、专家取得了突破性进展。

　　日前吉利宣布，其甲醇汽车进入可持续发展阶段，开始开发高压缩比甲醇动力，探索涡轮增压及缸内直喷甲醇动力技术，甚至单一燃料甲醇车技术，并与冰岛碳循环国际公司进行深度合作，推动全球绿色甲醇循环利用。

　　同时，天津大学机械学院姚春德教授带领科研团队研发的柴油甲醇组合燃烧技术，突破了甲醇难以压燃的应用障碍，在柴油和甲醇混合燃烧方面，甲醇替代率达到45%以上。在机械工业科技大会上，该技术荣获2016年度中国机械工业科学技术奖一等奖。

　　吉利汽车和姚春德教授团队的研发成果，代表了工信部倡导甲醇汽车发展的两个方向。而车企在国6b阶段遭遇的重重困难，甲醇路线或能巧破难题。

　　首先，国6b阶段排放加严导致成本上升，是车企应对国六需要解决的第一个难题。为了“排放达标”，传统燃料汽车的后处理装置方案，或许要“无穷大地” 提高贵金属用量，同时加装颗粒物捕捉器，从而使得成本不断增加。

　　而甲醇的排放情况远优于汽油和柴油，且甲醇特殊的分子结构，使得它在减少颗粒物排放造成的空气污染方面具有“先天优势”。就颗粒物产生的原理而言，石油燃料碳链的长短是决定颗粒物排放的主要因素，碳链越长的燃料，燃烧后颗粒物排放得越多。柴油所含碳氢化合物的碳原子数是12~260个，汽油是7~16个，甲醇仅有一个碳原子，因而甲醇燃烧后的颗粒物排放很少。

　　在山西晋中运行的吉利海景SC7甲醇汽车，其氮氧、碳氢和碳氧化合物等排放比国四标准的限额值低40%~50%，部分指标达到国五标准。姚春德教授团队开发的“甲醇重型商用车组合研发技术”，同时降低了氮氧化物和碳烟颗粒物的排放量，不需要尿素辅助就可以满足国五排放要求。

　　今年11月4日，华菱星马——天津大学柴油甲醇双燃料国六项目正式签约。“校企合作、产研结合”为甲醇助推车企“达标国六”迈出了重要一步。

　　其次，由于时间紧迫，车企来不及开发新一代发动机，成为国6b 阶段“卡住”车企的第二难关。如今，多数车企应对国六的技术方案还处在摸索或试验阶段，而甲醇燃料和甲醇汽车的开发已经进行多年，在甲醇发动机技术上，我国处于世界领先地位。

　　早在2005年，吉利汽车就已着手研发甲醇替代燃料，于2006年成功研发第一代甲醇汽车。并于2012年12月，成为我国惟一获得工信部甲醇汽车产品公告的汽车制造企业。

　　从2005年至今，吉利甲醇汽车研发经历了技术积累、量产试运行、规模化生产和可持续发展四个阶段。在技术积累阶段，吉利汽车攻克了低温启动、灵活控制、耐醇材料等多项关键技术难点，获得了核心专利技术40多项。按照规范的研发流程，成功开发了第一代甲醇动力和第一代M100（不掺汽油，只有甲醇和少量添加剂）甲醇汽车。

　　如果说吉利汽车克服了甲醇乘用车的技术难点，那么姚春德教授团队则为甲醇在重型商用车上的应用，则是作出了突出贡献。姚春德团队开发了整套甲醇喷射系统的关键部件，建立了完整的自主开发体系。通过自主研制的电控系统，在发动机达到一定温度后，安装在进气总管的甲醇喷嘴向进气道喷射甲醇，使甲醇与空气形成均质混合气后在气缸内和柴油共燃。经过多年的实验、试用，甲醇的最大替代率可达45.6%，平均替代率为32.7%，发动机燃烧效率可以提高8.7%，达到47.6%。

　　车企的第三个难题在于，即便研发出合格的发动机，也需要与整车匹配、反复试验，进行20万公里的质量认证等等，重复环节多，时间周期长。而经过多年的科研、试验、试运行，我国甲醇汽车已日渐成熟，目前距全国推广只欠“东风”。

　　以吉利汽车为例，自2013年3月投入试运行以来，已经有1008辆吉利甲醇汽车在全国5个省市8个试点区域进行试运行，行驶总里程超过1.3亿公里，单车最大行驶里程超过30万公里。

　　今年5月，国家工信部、发改委、科技部联合组织专家对晋中甲醇汽车试点工作进行验收。结果显示，甲醇汽车在经济性、环保性、安全性、适用性、可靠性方面符合要求，达到预期效果。

　　甲醇不仅有助于企业“达标国六”，在燃料经济性上方面，甲醇汽车也明显优于传统燃料汽车。

　　姚春德介绍说，根据目前12个省市100多辆重型车的运行情况统计，按照现在柴油和甲醇的价格计算，使用柴油甲醇组合燃烧技术的重型车可节约20%~25%的燃料成本。

　　据吉利汽车提供的资料显示，在晋中投放的150辆甲醇出租车，平均每公里燃料成本为0.39元（计入少量启动需要的汽油的成本），百公里燃料费用约39元，而同款同排量汽油车百公里燃料费用约75元，甲醇车燃料费用降低48%，使用经济性较好。按每车每年运行9万公里计算，每车每年节省燃料成本可高达3.2万元。

　　此外，甲醇燃料还可以有效减轻我国能源压力。制作甲醇的原料多是高硫、高灰的劣质煤，这些劣质煤是不能直接燃烧的，但这类煤占全国总储量的40%~50%。因此，大力发展煤制甲醇是对资源的合理利用最大化，其战略价值不亚于开发了一种新能源。

　　既然甲醇汽车技术成熟、节能环保、且煤制甲醇还能有效解决我国的能源危机，为何甲醇技术发展30年来一直在试点范围内打转？为何地方政府的热情高过中央政府？又为何没有任何资质的甲醇改装车，数量远远大于试点内的正规车？种种迹象都表明甲醇燃料的市场认可度非常高，且前景广阔。而甲醇汽车却迟迟无法全面推广呢？《选车网》将继续关注甲醇汽车的话题。

　　从目前行业应对“国六b”的技术储备看，如果不采用甲醇技术路线，难度将相当大，而且成本太高。因此，甲醇路线或将成为中国有别于其他国家技术路线。