第27版:产业

中国能源报 2021年08月30日 星期一

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重卡清洁低碳化 甲醇替代获推崇

■本报记者 张胜杰 《 中国能源报 》( 2021年08月30日   第 27 版)

  图为吉利甲醇重卡

  呼啸而过的大卡车,卷起满地尘埃,留下浓重的柴油味,刺鼻难耐……这是大多数人对柴油车的印象。

  柴油机是国民经济建设中应用最广的动力装置。柴油动力承担了几乎100%物流运输、工程建设及农业生产,商品油消耗占总量的2/3,NOx排放占机动车65%,颗粒物占90%,二氧化碳排放也较高。 

  “在碳达峰、碳中和愿景下,减少石油燃料消耗和提高发动机热效率势在必行。”近日,在工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会在京组织召开的“甲醇燃料动力燃烧技术研讨会”上,天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德强调。

  姚春德认为,柴油机掺烧甲醇是实现柴油机高效、清洁、低碳燃烧的最现实新途径。“用甲醇部分替代柴油,不仅可以有效提高柴油的燃烧效率,还可大大减少重型柴油车的排放。”

  作为内燃机的清洁燃料,甲醇生产原料广泛、产能富余,生产技术成熟,燃烧清洁、加注和运输都很方便。在柴油里掺烧甲醇,不仅可有效避免炭烟和NOx生成,还能保证发动机动力性和经济性。 

  目前,柴油掺烧甲醇技术可实现的甲醇最大替代率已超70%,平均替代率32.7%以上;燃料效率提高8.7%,最高值由原机的43.4%增加到47.6%。实验表明,掺烧后可明显加快内燃机燃烧速度,并减少炭烟排放,从而打破了柴油机氮氧化物与颗粒物排放此消彼长的魔咒。

  记者从会上了解到,目前该技术已和中国重汽、华菱汽车、陕重汽、东风汽车等合作,试验车已在12省2市部分地区得到应用。

  姚春德给记者算了一笔账,如果这项技术推广至全国所有商务重型柴油车,按照30%平均甲醇替代率来进行计算,即用甲醇替代30%的柴油消耗量,就意味着每年节省柴油4800万吨(以2016年柴油消耗量1.6亿吨计);按照甲醇对柴油的平均替换比1.5(也即是替换1吨柴油需要1.5吨甲醇)来计算,则每年消耗的甲醇量为7200万吨,这对于缓解我国的石油能源紧缺、充分发挥甲醇的过剩产能具有重大意义。同时,按照甲醇均价2000元/吨、柴油均价6500元/吨算,每年可以节省燃油成本1720亿元。

  此外,1吨甲醇完全燃烧释放1.375吨二氧化碳,而1吨柴油完全燃烧可释放3.16吨二氧化碳。参照上述替代工况进行测算,则可减少排放5260万吨二氧化碳。

  据介绍,早在2019年4月,吉利商用车推出了全球首款M100甲醇重卡牵引车,将甲醇商用车的应用和推广真正落地。

  “相对于乘用车,商用车发展甲醇动力的前景更加光明。商用车作为生产资料的一种,对经济性有着更高的要求,而甲醇平均每年的燃料成本相比柴油重卡可节省18%,这对于商用车市场是很大一个优势。”浙江吉利新能源商用车集团发动机开发部部长苏茂辉说。

  尤为重要的是,在国六阶段,因环保要求提高,国六重卡将搭载很复杂的后处理系统,成本也会相应提高。作为替代清洁能源,甲醇重卡不仅在污染物排放指标方面优于柴油国六排放标准,且后处理系统无需尿素辅助即可满足国六排放法规要求,从而使得国六重卡后处理成本大幅降低。“不使用尿素与甲醇价格优于柴油两项因素合并,可使国六重卡减费近20%。未来市场前景可观。”姚春德说。

  苏茂辉介绍,目前吉利甲醇重卡经过极其严格的道路测试,其中涵盖高温、高寒、高原等极限工况,同时针对客户实际运行工况也进行长期验证,客户反馈试运行效果良好。目前已经全面批量推向市场,远销新疆、甘青海宁、陕蒙等富醇地区,尤其在新疆乌鲁木齐、哈密受到广泛关注。