汽车替代燃料(1)
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汽车燃料的种类
汽车燃料的种类汽车燃料的种类主要分为传统燃料和替代燃料两大类。
1. 传统燃料：- 汽油：汽油是目前最广泛使用的汽车燃料之一。
它是从石油中蒸馏提取的液体燃料，主要由碳氢化合物组成。
汽油一般有不同的辛烷值，辛烷值越高，表示汽油抗爆能力越好。
- 柴油：柴油是另一种常用的传统燃料，也是从石油中提取的液体燃料。
柴油燃烧效率高，能量密度大，通常用于重型车辆和柴油机车。
- 天然气：天然气是一种清洁燃料，主要成分是甲烷。
它可以作为汽车燃料，可以以液态形式(LNG)或压缩气态形式(CNG)使用。
相较于传统燃料，天然气更环保且产生较少的尾气排放物。
- 液化石油气：液化石油气(LPG)是一种由天然气蒸发后形成的液体燃料。
它可以替代汽油和柴油，被广泛用于小型载货车和私家车等车辆上。
2. 替代燃料：- 乙醇燃料：乙醇燃料是一种从植物原料中提取的可再生燃料。
它主要通过发酵和提纯从玉米、甘蔗或其他农作物得到。
乙醇可以与汽油混合使用，减少对传统燃料的需求，并减少尾气排放。
- 生物柴油：生物柴油是由动植物油脂通过酯化反应得到的可再生燃料。
它可以与柴油混合使用，降低柴油的粘度和硫含量，减少尾气排放。
- 氢燃料：氢燃料是一种清洁能源，其燃烧产生的唯一副产品是水蒸气。
然而，氢燃料的制备和储存技术还不够成熟，限制了其在汽车行业的推广应用。
- 电动车电池：电动车使用电池储存电能，驱动电机带动车辆行驶。
电动车的充电时间较长，行驶里程受电池容量和充电设施限制，但电动车零排放和低噪音的特点受到广泛关注。
除了以上主要的传统燃料和替代燃料之外，还有一些其他的燃料类型，如煤气、甲醇、液态天然气等。
随着对环境保护和能源可持续性的重视，替代燃料在汽车行业的应用逐渐增多，许多汽车制造商也在不断研发和推出具有环保、高效的新型燃料和动力系统。
车用替代燃料现状及应用分析
又 要 降低 排放 的双重 压 力 。 同时 ． 目前车 用 主要 燃 料石 油 又 是不 可 再 生资 源 ， 车燃 料 不足 将 是不 可 回 避 的问题 。 汽 故研 究 与 开发 替 代 燃料 非 常必 要 。 替代 燃 料 是 指 传统 发 动 机 燃 料 （ 如汽 油 和 柴 油 ） 的替 代 品 。 《 国能 源政 策 法规 》 替 代燃 料 定 义为 甲醇 、 自然 乙醇 、 它 美 将 非 其 酒 精燃 料 或 至 少 ８ ％ 的这 些 燃 料 与 汽 油 或 柴 油 的 混 合 燃 料 ， ５
困难 。 速性 能 下 降 。 加 ２１ 天 然 气 （ Ｇ） ．２ ． Ｎ 汽车 用天 然 气 的 主要 成分 是 烷烃 （ 甲烷 、 乙烷 、 烷 、 烷 及 丙 丁
图 ２ Ｌ Ｇ供 气 系统 构 成 示 意 图 Ｎ
２ 醚 类 燃料 ． ２
少量 其它 物质 ）主要 有 压 缩 天 然 气 （ Ｎ 和 液 化 天然 气 （Ｎ 。 Ｃ Ｇ） Ｌ Ｇ）
维普资讯
１ 源 环境 ５ 李
郭猛 超
张亚 军
胡
伟
（ 军事 交通 学院汽车 工程 系 天 津
摘要
３０ ６ ） ０ １ １
介 绍 替 代 燃 料 的 定 义 、 类 、 点 及 现 状 ； 析 车 用 天 然 气 的 理 化 特 性 和 排 放 特 性 ， 出近 期 天 然 气是 国 内 车 用 替 种 特 分 指
液 化 石油 气 （ Ｐ 是 以 ３个 或 ４ 碳 原 子 的 烃 类 （ 丙烷 、 Ｌ Ｇ） 个 如 丁烷 、 烯 、 烯 ） 主的混 合 物 。 温常 压 下 是无 毒 、 色 、 味 丙 丁 为 常 无 无
的 气体 ， 有 辛 烷值 高 、 具 抗爆 性 能 好 、 值 高 、 全 可靠 ， 运 方 热 安 贮
替代燃料
•
7） 较好的低温发动机启动性能；
•
8） 较好的安全性能，闪点高，运输、储存、使用方面安全；
•
9） 十六烷值高。
•
10） 无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储
存设备及人员的特殊技术训练。
•
• 生物柴油的缺点是以菜籽油为原料生产的生物柴油成本高，
•
生物柴油的化学法生产
•
生物柴油的化学法生产是采用生物油脂与甲醇或乙醇
等，像一个蓄电池，但实质上它不料电池具有以下特点：
•
（1）能量转化效率高，可直接将燃料的化学能转化为电能，中间
不经过燃烧过程。
•
（2）负荷响应快，运行质量高，燃料电池在数秒钟内就可以从最
低功率变换到额定功率。
•
（3）燃料适用范围广。
（四）生物柴油
• 生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和水生植物油脂以及动物油
•
②车用乙醇汽油的使用可有效的降低汽车尾气排放，改善能源结构。
•
③燃料乙醇的生产资源丰富，技术成熟。
•
• 汽车用乙醇汽油在燃烧值，动力性和耐腐蚀性上的不足：
•
①乙醇的热值时常规定用汽油的60％，据有关资料的报道，若汽车不作任何改动就使用
含乙醇10％的混合汽油时，发动机的油耗会增加5％。
•
②乙醇的汽化潜热大，理论空燃比下的蒸发温度大于常规汽油。影响混合气的形成及燃
• 反应温度较高、工艺复杂；
• 反应过程中使用过量的甲醇，后续工艺必须有相应的醇回收装置，处理过程 繁复、能耗高；
• 油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量；
• 反应生成的副产物难于去除，而且使用酸碱催化剂产生大量的废水，废碱 （酸）液排放容易对环境造成二次污染等。
替代燃料在汽车上的应用与发展
02
替代燃料种类及其性质
生物质燃料
01
02
03
生物质燃料的来源
生物质燃料是由植物和动 物废弃物、木材废料等可 再生资源生产的燃料。
生物质燃料的种类
生物质燃料包括生物柴油 、生物气体和生物乙醇等 。
生物质燃料的优点
生物质燃料具有可再生、 低碳排放和减少对化石燃 料的依赖等优点。
氢气燃料
氢气燃料的来源
05
替代燃料在汽车上的发展前景 与趋势
生物质燃料汽车发展前景与趋势
生物质燃料来源广泛
生物质燃料可来源于农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾 等，为生物质燃料汽车提供了充足和可靠的能源。
技术逐渐成熟
生物质燃料的生产和使用技术逐渐成熟，生物质燃料汽车 的效率和性能也在不断提高。
环保优势明显
生物质燃料燃烧产生的二氧化碳可被生物质生长吸收，实 现二氧化碳零排放，对环境影响较小。
02
电力燃料具有零排放、可再生能源和减少对化石燃料的依赖等
优点。
电力燃料的发展挑战
03
电力燃料的储存和配送等方面存在技术和成本挑战，同时电动
汽车的充电基础设施也需要进一步完善。
03
替代燃料在汽车上的应用现状
生物质燃料汽车应用现状
1 2 3
生物质燃料的多元性
生物质燃料具有多元化的原料来源，包括生物质 、废弃物等，这使得生物质燃料在汽车应用上具 有广泛性。
排放控制
由于生物质燃料燃烧产生的排放物不同，需要开发新的排放控制技术以符合环保标准。
氢气燃料汽车技术挑战与解决方案
氢气储存与输送
氢气的高能量密度和易燃易爆的性质带来了储存和输送的难题，需 要研发高效的储氢技术和安全输送系统。
汽车代用燃料的应用和发展
汽车代用燃料的应用和发展
1燃料替代在汽车行业的发展
汽车行业一直在不断发展，在汽车行业中，应用和开发新型汽车代用燃料也一直在不断的推动着汽车行业的发展。
汽车代用燃料的应用可以提高汽车的效率，并且减少汽车带来的环境污染，发挥重要作用。
随着科技的发展，新型汽车代用燃料正在受到越来越多的重视，包括柴油、液化天然气、电动汽车等汽车代替燃料正在被推广使用。
其中，电动汽车已经成为最具发展潜力和受欢迎的汽车代用燃料。
作为传统的汽车燃料，柴油和汽油不仅污染大，而且能耗较高，不利于可持续发展。
因此，长期以来，柴油和汽油一直以来都在不断被替代，柴油已被液化天然气取代，汽油被电动汽车取代。
液化天然气的使用可以有效的减少污染，而且价格不贵，普及性强，也更加利于消费者，开始被越来越多的消费者接受并采用。
而电动汽车作为汽车代替燃料，不仅发动机技术成熟，还具有绿色环保，节能等优势。
许多国家已经大力推广电动汽车，提高其集成度，降低成本，使更多消费者能够购买电动汽车，提高节能率，更好地应对环境污染问题。
2燃料替代在未来汽车发展的展望
今天，汽车代用燃料的应用已经受到了重视，而汽车代用燃料的发展正在加快步伐。
据预测，未来，汽车代用燃料的应用将更加广泛，更多新型汽车燃料会被开发出来。
这既有利于保护环境，也可以节约能源，提高汽车的性能。
基于此，汽车厂商将加快开发新型汽车代军燃料，减少对汽油和柴油的使用，优化汽车的能源利用，为全球净化空气、改善生态环境贡献力量。
未来，汽车代用燃料的应用会越来越广泛，更加低碳、环保、节能的汽车代用燃料也将成为趋势，为环境的可持续发展做出更多的贡献。
车用燃料的替代技术与应用
车用燃料的替代技术与应用在当今社会，随着汽车保有量的不断增加，传统的车用燃料所带来的能源消耗和环境问题日益凸显。
为了实现可持续发展，寻找和应用替代燃料成为了汽车行业的重要研究方向。
首先，让我们来了解一下常见的车用燃料替代技术。
电动汽车技术是目前发展最为迅速的领域之一。
电动汽车以电能作为动力源，通过电池储存能量，驱动电动机运转。
其优势在于零排放、低噪音，且电能的来源可以更加多样化，如太阳能、风能等可再生能源。
然而，电动汽车也面临着一些挑战，比如电池续航里程有限、充电时间较长以及电池成本较高等问题。
氢燃料电池汽车是另一种具有潜力的替代技术。
氢燃料电池通过氢气和氧气的化学反应产生电能，为车辆提供动力。
这种技术的优点是加注氢气时间短，排放物只有水，真正实现了零污染。
但氢燃料电池汽车的发展受到了氢气制取、储存和运输等环节的制约，基础设施建设也还不够完善。
生物燃料也是车用燃料替代的重要选项之一。
生物柴油是由植物油或动物脂肪经过加工制成的，具有与传统柴油相似的性能，且可以与传统柴油混合使用。
生物乙醇通常由粮食作物或非粮食作物发酵制成，可作为汽油的替代品。
然而，生物燃料的大规模生产可能会引发粮食安全和土地资源利用等问题。
接着，我们来看看这些替代技术在实际应用中的情况。
在电动汽车方面，越来越多的汽车制造商推出了各种型号的电动汽车，市场份额逐年增长。
一些国家和地区也出台了鼓励政策，如购车补贴、免费停车、免费充电等，以促进电动汽车的普及。
同时，充电桩等基础设施的建设也在不断加快，为电动汽车的使用提供了更多便利。
氢燃料电池汽车目前在一些特定领域得到了应用，如公交车和物流车等。
一些城市已经开始建设加氢站，为氢燃料电池汽车的运行提供保障。
但由于技术和成本等因素的限制，其大规模推广还需要一定的时间。
生物燃料在一些国家和地区已经得到了一定程度的应用。
例如，巴西是世界上最大的生物乙醇生产和使用国，其大部分汽车都可以使用乙醇汽油。
国内车用替代燃料的发展前景
１ ． 车用燃 气
（ ２）国 内Ｌ ＮＧｉ Ｚ车进入 快 速导入 期 ，城 市公
交车是拉 动 主 力
１ ． １车用天然气 （ Ｃ Ｎ Ｇ、Ｌ Ｎ Ｇ）
（１）国 内ｃＮＧ汽 车 处 于 快 速 发 展 阶段 ，
２ ０ １ ２ 年 开始 出现 “ 爆 发 式”增 长
２ ０ ０ ８ 年 以来 ，经过之前５ 年 的推广示范 ，我 国Ｌ Ｎ Ｇ 汽车技术逐渐成熟 ，节能减排优势明显。 基于 目前市场上的柴油和Ｌ Ｎ Ｇ 价格计算 ，相同功
经过 １ ９ ９ ６ — ２ ０ ０ ０ 年 在 国 内 的 示范 推 广 ，证 明 率的发动机使用Ｌ Ｎ Ｇ 燃料 比使用柴油可节省燃料
Ｃ Ｎ Ｇ 作为汽车燃料是可行的、成功的 。本世纪以 费用约３ ０ ％，同时污染物的排放大大降低。２ ０ １ ２ 来 ，国内 Ｃ Ｎ Ｇ 汽车开始进入快速发展阶段。截 年 ，随着雾霾 天气 的增 多和环 保压 力的增大 ，
站达￣ Ｊ １ ３ ０ １ ４ 座 ，排名世界第二位 ，仅次于 巴基斯 １ ０ ０ ％；投运 的Ｌ Ｎ Ｇ Ｊ ］ ］ 气站突破６ ０ ０ 座 ，其 中当年 坦 ；平均单站服务车辆６ ９ ２ 辆 ，逐渐接近单站服务 新增２ ０ ０ 余 座 ；平 均单 站服 务车辆 １ ３ ０ 辆。
千辆汽 车 的经济 水平 。
占全 国Ｃ Ｎ Ｇ 汽车保有量的５ ６ ％。第二梯 队包括河 倍 ，行驶里程大大增加 ；而且加注速度 陕，与气
北 、 陕 西 、河 南 等 ８
４ ｏ０
个省市 自治 区 ，Ｃ Ｎ Ｇ
３ ｏ０
汽 车 保有 量 均在 ５ 万 窿３ ０
２ ００
辆 以上 。第三梯 队包 ２ ０
市场分析
（ ２）国 内Ｌ ＮＧｉ Ｚ车进入 快 速导入 期 ，城 市公
交车是拉 动 主 力
１ ． １车用天然气 （ Ｃ Ｎ Ｇ、Ｌ Ｎ Ｇ）
（１）国 内ｃＮＧ汽 车 处 于 快 速 发 展 阶段 ，
２ ０ １ ２ 年 开始 出现 “ 爆 发 式”增 长
２ ０ ０ ８ 年 以来 ，经过之前５ 年 的推广示范 ，我 国Ｌ Ｎ Ｇ 汽车技术逐渐成熟 ，节能减排优势明显。 基于 目前市场上的柴油和Ｌ Ｎ Ｇ 价格计算 ，相同功
经过 １ ９ ９ ６ — ２ ０ ０ ０ 年 在 国 内 的 示范 推 广 ，证 明 率的发动机使用Ｌ Ｎ Ｇ 燃料 比使用柴油可节省燃料
Ｃ Ｎ Ｇ 作为汽车燃料是可行的、成功的 。本世纪以 费用约３ ０ ％，同时污染物的排放大大降低。２ ０ １ ２ 来 ，国内 Ｃ Ｎ Ｇ 汽车开始进入快速发展阶段。截 年 ，随着雾霾 天气 的增 多和环 保压 力的增大 ，
站达￣ Ｊ １ ３ ０ １ ４ 座 ，排名世界第二位 ，仅次于 巴基斯 １ ０ ０ ％；投运 的Ｌ Ｎ Ｇ Ｊ ］ ］ 气站突破６ ０ ０ 座 ，其 中当年 坦 ；平均单站服务车辆６ ９ ２ 辆 ，逐渐接近单站服务 新增２ ０ ０ 余 座 ；平 均单 站服 务车辆 １ ３ ０ 辆。
千辆汽 车 的经济 水平 。
占全 国Ｃ Ｎ Ｇ 汽车保有量的５ ６ ％。第二梯 队包括河 倍 ，行驶里程大大增加 ；而且加注速度 陕，与气
北 、 陕 西 、河 南 等 ８
４ ｏ０
个省市 自治 区 ，Ｃ Ｎ Ｇ
３ ｏ０
汽 车 保有 量 均在 ５ 万 窿３ ０
２ ００
辆 以上 。第三梯 队包 ２ ０
市场分析
替代燃料汽车
图1-31 雪佛兰氢燃料电动车
图1-30 本田全新氢燃料动力概念车
2.生物燃料汽车 1）甲醇燃料汽车 2）乙醇燃料汽车
图1-32 甲醇燃料汽车
图1-33 本田开发的乙醇燃料汽车
3.天然气汽车
图1-34 大众帕萨特压缩天然气汽车
图1-35 液化天然气空调客车
4.液化石油气汽车
图1-36 液化石油气公交车
பைடு நூலகம்
替代燃料汽车的英文全称为alternative fuel vehicle，简称为AFV，它所用的 燃料分液体和气体两大类，液体燃料主要有甲醇、乙醇及生物柴油等；气 体燃料主要有氢、二甲醚、液化石油气及天然气等。
1.2 替代燃料汽车类型
1.氢燃料汽车 如图1-30及1-31所示分别为本田全新 氢燃料动力概念车及雪佛兰氢燃料电动 车。
替代燃料汽车
1.1 替代燃料汽车概况
随着汽车保有量的增多，车用汽油和柴油的消耗量也越来越大。从20世 纪60年代以来，世界经历了三次大的能源危机。按现在人类消耗石油的速 度推算，地球已探明石油资源仅能维持40～50余年。为此，需设计研发能 以其他能源（非汽油与柴油）作为燃料的汽车——替代燃料汽车。
图1-30 本田全新氢燃料动力概念车
2.生物燃料汽车 1）甲醇燃料汽车 2）乙醇燃料汽车
图1-32 甲醇燃料汽车
图1-33 本田开发的乙醇燃料汽车
3.天然气汽车
图1-34 大众帕萨特压缩天然气汽车
图1-35 液化天然气空调客车
4.液化石油气汽车
图1-36 液化石油气公交车
பைடு நூலகம்
替代燃料汽车的英文全称为alternative fuel vehicle，简称为AFV，它所用的 燃料分液体和气体两大类，液体燃料主要有甲醇、乙醇及生物柴油等；气 体燃料主要有氢、二甲醚、液化石油气及天然气等。
1.2 替代燃料汽车类型
1.氢燃料汽车 如图1-30及1-31所示分别为本田全新 氢燃料动力概念车及雪佛兰氢燃料电动 车。
替代燃料汽车
1.1 替代燃料汽车概况
随着汽车保有量的增多，车用汽油和柴油的消耗量也越来越大。从20世 纪60年代以来，世界经历了三次大的能源危机。按现在人类消耗石油的速 度推算，地球已探明石油资源仅能维持40～50余年。为此，需设计研发能 以其他能源（非汽油与柴油）作为燃料的汽车——替代燃料汽车。
我国的车用替代燃料课件
1800 1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
0
2000
2010
2020
2030
2040
2050
世界石油储藏与开采趋势
1.3我国汽车工业迅猛发展，使石油消耗大幅 增长。
近几年我国的汽车产销量年增长超过100 万辆。产销量2000年超过200万辆。2002年 汽车年产量为325万辆，世界第五。2003年 超过400万辆,世界第四，2004年超过500万 辆，2005年超过600万辆，2006年产量达到 727万辆，为世界第三汽车生产国。2007年 800多万辆,2008年有可能达到1000万辆.汽
存气钢瓶内压力高达20MP以上，对钢瓶要求高， 重量大。建加气站成本高，且要远离市区，输配不 便，所以天然气汽车多用于有定点加气站的公交车 和出租车。
我国天然气储量不多，而且民用及其它工业用气量 也很大，所以天然气不可能成为车用主导能源，只 能作为一种补充性或辅助性能源。
天然气汽车如下图所示
3。2。3。液 化石油气(LPG) 。 液化石油气主要来自油田伴生气和炼油过程中
1) 在原汽油机送入少量氢进行掺烧，可改善 发动机燃烧品质；
2) 在机外将氢和空气混合送入气缸燃烧。由 于容积效率低，发动机功率比原汽油机降 低20—30%；
3) 将氢喷入燃烧室内在机内与空气混合燃烧 由于容积效率提高，充量密度大，燃烧完 善，所以发动机功率可提高15%左右。
高纯度的氢在-252。6℃可以液化，成为象水 一样的液氢，但液化氢要消耗的能量大约为氢 热值的30%，成本很高。液氢要放在双层真空 结构的容器中，容器要用防冷脆的不锈钢或高 级铝合金制造。液氢是火箭的燃料，作为内燃 机燃料美、德、日作了研究，可改善燃烧，提 高功率。作为民用目前还不现实。
汽车节能原理第五章 代用燃料汽车
天然气加气站一般根据站区规模或附近是否有管线天
然气，可分为常规站、母站和子站。
常规站→常规站是建在有天然气管线能通过的地方，从 天然气管线直接取气，天然气经过脱硫、脱水等工艺， 进入压缩机进行压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售 气机给车辆加气。通常常规加气量在600-1000立方米 每小时之间。
母站→母站是建在临时天然气气管线通过的地方，从天 然气线管线直接取气，经过脱硫、脱水等工艺，进入压 缩机压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售气机给母站 的车辆加气，加量在2500-4000立方米每小时之间。
我国天然气资源也十分丰富。我国常规天然气资源量 为38万亿立方米，其中陆地为29.9万亿立方米。另外渤 海、东海和南海都有天然气资源。除了常规天然气资源， 我们还有丰富的非常规天然气资源，如煤层气和天然气 水合物等。
中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为： 渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达 木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。
天然气主要有以下几个用途：
（1） 天然气发电 （2）天然气化工工业 （3）城市燃气事业 （4）天然气汽车
按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：
压缩天然气（CNG）汽车 压缩天然气是指压缩到20.7— 24.8 MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。
液化天然气（LNG）汽车 液化天然气是指常压下、温度 为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。
2. 使用与维护注意事项
（l）汽车在以LPG为燃料时，储气罐上的手动关闭阀应完 全开启，否则会造成燃料供给不足。
（2）严禁用扳手或其它工具去操作储气罐上的手动关闭阀， 因为用工具开启或关闭可能对阀门产生永久性的损伤，这样 会造成紧急情况下阀门极难操作。
车用替代燃料课件
02
《车用燃料消耗量限值》：限制汽车燃料消耗量， 鼓励采用替代燃料。
03
《车用燃料消耗量标识管理办法》：要求汽车必须 贴上燃料消耗量标识。
政策与法规的影响与建议
影响
促进车用替代燃料的发展，提高汽车 能效，减少环境污染。
建议
加强政策宣传和培训，提高公众对替 代燃料的认知度；加强监管，确保政 策的有效实施；加大对替代燃料技术 研发的支持力度。
生物乙醇
由淀粉或糖类经过发酵和蒸馏得到的可再生能源，可以与汽油混 合使用。
氢燃料
氢燃料
通过氢气和氧气反应产生 能量的燃料，具有高效、 清洁、可再生的特点。
氢气制备
通过电解水、天然气重整 、生物质气化等方式制备 氢气。
氢燃料电池
利用氢气和氧气在燃料电 池中发生化学反应产生电 能和水的技术。
电力燃料
05
车用替代燃料的政策与法 规
国际政策与法规
1 2
国际能源机构（IEA）
推动全球采用清洁能源，减少温室气体排放。
欧盟
实施严格的汽车排放标准，鼓励使用低碳燃料。
3
美国
通过税收优惠和政府采购政策，支持替代燃料的 使用。
国内政策与法规
01
《新能源汽车产业发展规划》：推动新能源汽车的 发展，提高替代燃料的比例。
制定替代燃料标准
制定和完善车用替代燃料的标准和规范，确保替代燃料的 质量和安全性。
税收优惠
对使用替代燃料的车辆和个人给予税收优惠，鼓励更多人 使用替代燃料。
补贴政策
对建设和使用替代燃料基础设施的企业和个人给予补贴， 促进替代燃料产业的发展。
THANKS
感谢观看
基础设施建设与发展
加油站改建
《车用燃料消耗量限值》：限制汽车燃料消耗量， 鼓励采用替代燃料。
03
《车用燃料消耗量标识管理办法》：要求汽车必须 贴上燃料消耗量标识。
政策与法规的影响与建议
影响
促进车用替代燃料的发展，提高汽车 能效，减少环境污染。
建议
加强政策宣传和培训，提高公众对替 代燃料的认知度；加强监管，确保政 策的有效实施；加大对替代燃料技术 研发的支持力度。
生物乙醇
由淀粉或糖类经过发酵和蒸馏得到的可再生能源，可以与汽油混 合使用。
氢燃料
氢燃料
通过氢气和氧气反应产生 能量的燃料，具有高效、 清洁、可再生的特点。
氢气制备
通过电解水、天然气重整 、生物质气化等方式制备 氢气。
氢燃料电池
利用氢气和氧气在燃料电 池中发生化学反应产生电 能和水的技术。
电力燃料
05
车用替代燃料的政策与法 规
国际政策与法规
1 2
国际能源机构（IEA）
推动全球采用清洁能源，减少温室气体排放。
欧盟
实施严格的汽车排放标准，鼓励使用低碳燃料。
3
美国
通过税收优惠和政府采购政策，支持替代燃料的 使用。
国内政策与法规
01
《新能源汽车产业发展规划》：推动新能源汽车的 发展，提高替代燃料的比例。
制定替代燃料标准
制定和完善车用替代燃料的标准和规范，确保替代燃料的 质量和安全性。
税收优惠
对使用替代燃料的车辆和个人给予税收优惠，鼓励更多人 使用替代燃料。
补贴政策
对建设和使用替代燃料基础设施的企业和个人给予补贴， 促进替代燃料产业的发展。
THANKS
感谢观看
基础设施建设与发展
加油站改建
替代燃料汽车
丰田（Toyota）
丰田的混合动力汽车普锐斯 （Prius）在全球范围内广受欢迎。
政策与法规影响
政府政策对替代燃料汽车市场的 发展具有重要影响，包括补贴政 策、购车优惠政策和排放法规等。
随着全球范围内对环保问题的重 视，各国政府纷纷出台更加严格 的排放法规和鼓励政策，推动替
代燃料汽车市场的发展。
未来几年，预计各国政府将继续 加大对替代燃料汽车产业的支持 力度，推动市场进一步发展。
市场发展预测
市场规模
随着环保意识的提高和政策的推 动，替代燃料汽车市场规模将不
断扩大。
竞争格局
未来替代燃料汽车市场竞争将更加 激烈，将出现更多的品牌和车型。
产业链完善
未来替代燃料汽车产业链将更加完 善，包括充电设施、燃料供应等方 面。
社会影响与环保意义
01
02
03
减少对石油的依赖
替代燃料汽车的使用将减 少对石油的依赖，降低能 源安全风险。
$number {01}
替代燃料汽车
目 录
• 替代燃料汽车概述 • 替代燃料类型 • 替代燃料汽车技术 • 替代燃料汽车市场 • 替代燃料汽车的未来展望
Байду номын сангаас 01
替代燃料汽车概述
定义与分类
定义
替代燃料汽车是指使用非传统石 油燃料的汽车，如电动汽车、混 合动力汽车、氢燃料电池汽车等 。
分类
根据使用的燃料类型，替代燃料 汽车可分为电动汽车、混合动力 汽车、氢燃料电池汽车、天然气 汽车等。
未来几年，替代燃料汽车市场预计将继续保持增长态势，市场规模将进一步扩大。
主要生产商与产品
特斯拉（Tesla）
特斯拉的电动汽车在全球范围内 具有较高的知名度和市场份额。
丰田的混合动力汽车普锐斯 （Prius）在全球范围内广受欢迎。
政策与法规影响
政府政策对替代燃料汽车市场的 发展具有重要影响，包括补贴政 策、购车优惠政策和排放法规等。
随着全球范围内对环保问题的重 视，各国政府纷纷出台更加严格 的排放法规和鼓励政策，推动替
代燃料汽车市场的发展。
未来几年，预计各国政府将继续 加大对替代燃料汽车产业的支持 力度，推动市场进一步发展。
市场发展预测
市场规模
随着环保意识的提高和政策的推 动，替代燃料汽车市场规模将不
断扩大。
竞争格局
未来替代燃料汽车市场竞争将更加 激烈，将出现更多的品牌和车型。
产业链完善
未来替代燃料汽车产业链将更加完 善，包括充电设施、燃料供应等方 面。
社会影响与环保意义
01
02
03
减少对石油的依赖
替代燃料汽车的使用将减 少对石油的依赖，降低能 源安全风险。
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替代燃料汽车
目 录
• 替代燃料汽车概述 • 替代燃料类型 • 替代燃料汽车技术 • 替代燃料汽车市场 • 替代燃料汽车的未来展望
Байду номын сангаас 01
替代燃料汽车概述
定义与分类
定义
替代燃料汽车是指使用非传统石 油燃料的汽车，如电动汽车、混 合动力汽车、氢燃料电池汽车等 。
分类
根据使用的燃料类型，替代燃料 汽车可分为电动汽车、混合动力 汽车、氢燃料电池汽车、天然气 汽车等。
未来几年，替代燃料汽车市场预计将继续保持增长态势，市场规模将进一步扩大。
主要生产商与产品
特斯拉（Tesla）
特斯拉的电动汽车在全球范围内 具有较高的知名度和市场份额。
车用替代燃料
油菜籽油/大豆油/花生油/棉籽油/糠油（米糠油）/向日葵油/玉米油/亚麻籽油
生物柴油 Biodiesel
甘油三酸酯Triglyceride 天然植物油或动物脂肪中主要成分
未来的 摩天大厦
美科学家设想把摩天大楼变 农场。建设摩天大楼一样的 垂直农场，既可为大量居民 提供饮食所需，又能利用植 物光合作用吸收二氧化碳， 从而给地球降温。
太阳能汽车
谢 谢
形成的基本条件
温度不能太高，0－10℃为宜，最高限是20℃ 左右，再高就分解了。 压力要够但不能太大。零度时，30个大气压力 以上它才能生成，再低就分解了
可燃冰在海洋深水底广泛分布
惊人蕴藏量
世界上可燃冰的总资源量 相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍。
作为燃料的好处
蕴藏量大，足够应付未来需要 甲烷占80％ - 99.9％ 可直接点燃，不产生任何残渣 不会产生含硫氧化物
二甲醚 二甲醚 CO转化率 60%以上
丙烯70%MTP FDTP FMTP 丙烯~70% （流化床）
甲醇 浆态床 CO转化率30%
神华煤煤化工工艺
甲醇＋甲醇
二甲醚＋水
＋
＋
二甲醚简介
21世纪清 洁能源
二甲醚 化工原料
氟里昂替代物 民用燃料 汽车燃料 合成低碳烯烃 气雾剂 致冷剂 醇醚燃料 液化气 乙烯
F-T 合成的历史
1923年由Fischer和 Tropsch发明 最初的目的是为了解 决德国富煤贫油的问 题
F-T 合成制取液体燃料一般流程
FT燃料特性
从土地中种出“石油”
生物质热化学转化
生物质直接液化 生物质间接液化
生物质制备合成气 合成气合成醇醚燃料，FT柴油，烯烃，石蜡等
未来汽车类型
液化石油气汽车
优点：液化石油气氢含量大，硫、氮等杂质 少，在很小压力下容易变成气体、使 用很方便、容易启动，燃烧完全、热 值利用率高。 液化石油气是城市公共汽车和出租车的理想 燃料，有利于减少车辆有害物排放对环境的 污染。
电动汽车
电动汽车主要用的是燃料电池 燃料电池的优点：能量转化率高，寿命长， 不污染环境 目前，燃料电池在汽车上的应用已取得重大 发展，但要大面积商业运行，还必须解决燃 料电池汽车的成本、可靠性、加氢基础设施 建设以及氢气的来源等问题。
未来汽车
1、替代能源动力汽车 （1）替代燃料汽车 （2）电动汽车 2、智能汽车
替代 燃料 汽车
1、氢燃料汽车 2、生物燃料汽车 3、天然气汽车 4、液化石油气汽车
氢燃料汽车
优点：氢是宇宙中最丰富的物质之一、它的 储量是无穷尽的燃烧的产物是水，无 污染，零排放。 问题：生产氢比生产汽油和柴油所需的能量 还要高；氢的运输问题一直都很难解 决，尤其是建立独立的基础设施，需 需要大量资金的投入。
生物燃料汽车
优点：生物燃料可再生、蕴藏量大、安全环 保 一些国家提供补贴一次及生物燃料的生产和 消费，我国自2001年开始车用乙醇汽油推广 试点，生物燃料汽车以后将会有更大的发展
天然气汽车
优点:低温状态下冷启动性能优良，充分燃烧 不会产生积碳、不会稀释润油从而降低 汽车汽车保养和运行费用，而且天燃气 价格比汽油价格便宜。 很多专家认为，天然气是最具推广价值的低 污染汽车，尤其适用于城市公共交通和出租 汽车使用。
智能汽车
智能汽车指的是利用全球定位系统和智能公路技术实现的汽车自动驾驶 智能汽车主要包括以下几个部分： 1、导航信息资料库 2、GPS定位系统 3、道路状况信息系统 4、车辆防碰撞系统 5、紧急报警系统 6、无线通信系统 7、自动驾驶 系统 智能汽车是一种自动导航无人驾驶的新型汽车，主要依靠全球卫星定位 系统和智能公路系统，实现自动驾驶和事故零发生率。现在人们对汽车 的安全性要求越来越高，汽车智能化是汽车工业今后发展方向之一。随 着高新技术的发展，智能汽车的广泛使用在不久的将来会有新的突破性 进展，这些还需要我们汽车人才共同的努力！
汽车代用燃料
1.氢气(H2)H2主要用作宇宙飞船、航天飞机等尖端科技产品的燃料，现发展到应用在汽车上。
燃氢发动机可在空气过量系数( λ )较大的范围内稳定燃烧，点火能量低，不到汽油最低点火能量的1/10，且氢燃料的火焰传播速度快，低温下易起动。
汽油车较易改成H2车，其排放物主要是H2O、N2、O2和少量NO x。
主要缺点为沸点低(约-253℃)，H2以液态方式储存时成本高，易受外部温度影响而蒸发，不适宜长期储存，还有爆炸、回火、早燃等问题尚待解决。
若解决了成本及储存等问题，则有可能批量使用。
2.乙醇乙醇是最早开发的代用燃料，乙醇汽油混合燃料在美国已应用多年。
纯乙醇作燃料具有非常低的碳氢化合物(HC)和有毒物排放，被认为是理想的燃料。
乙醇可从谷物、纤维素等生物可再生资源中产生，但其成本太高，约为汽油的两倍以上，若制作技术上无重大突破，很难广泛推广。
3.甲醇甲醇是从天然气、石油和煤炭中提取的，其中一半以上来自天然气。
甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。
甲醇燃烧完全，可减少20%~50%HC的排放，设计先进的发动机可减少90%，颗粒物及NO X 排放也很低。
此外，其挥发性低，加油和行驶过程中蒸发损失小。
目前，商用甲醇主要为M85(80%甲醇+15%汽油)和M100，M100性能优于M85，具有更大的环境优越性。
甲醇毒性大，有腐蚀性，其生产过程是从能源的一种状态转换到另一种状态，能源利用率低。
4.天然气(NG)NG的主要成份是甲烷(一般为83%~99%)及少量烃类和CO2等。
NG的使用形式主要有压缩天然气(CNG，150MPa~120MPa)、液化天然气(LNG,-162℃)及能量密度很小的吸附天然气(ANG)。
NG具有较高的辛烷值，与汽油相比，燃烧更完全。
据美国EPA报告，NG汽车可以降低40%的HC排放，50%的CO排放，无排烟，而且排放的HC化合物90%为甲烷类物质，光化学反应低，现有技术尚可进一步降低污染物的排放。
汽车的替代能源和燃烧技术
一
、
烧条件改善 ， 排放污染物大大减少。与普通汽油 车相比。Ｒ Ｕ Ｐ Ｉ Ｓ排放 的 Ｃ ： 到 １２ Ｃ 只 有 １ ， Ｈ 和 Ｎ 仅 １１ ， 重 要 的 是 这 种 Ｏ降 ／，Ｏ ／ 而 Ｃ ７ Ｏ板 ／０ 更 混 合 动 力 汽 车 不 象 一 般 的 电动 汽 车 需 要 经 常 充 电 。 综上所述 ， 汽车的替代 能源还处 于开发阶段 ， 汽油和柴油仍然 是 当 前 的 主 要 燃 料 。 改 善 发 动 机 的 燃 烧 特 性 ， 为 节 约 能 源 和 减 少 排 放 成 污染物 的主攻方向 。
说． 电动汽车使用 的蓄电池也是 环境污染 的极大 隐患 。 ５ ．燃料 电池 用燃料 电池取 代传统的化学 电池或许 能改变电动
汽 车 的 发 展 前 景 。燃 料 电池 中 的氢 与 氧 在 ８ ～ Ｏ 的温 度 Ｆ反 应 产 生 Ｏ ９ 电能 ， 其生成的废弃物就是普通的水 ． 不会污染环境 。 将氢转化为 电能 的效 率 为 ５ ％一 ０ 这 种 燃 料 电池 一 电机 系统 的综 合 效 率 ． 于 目前 ０ ６ ％． 优 的汽车动力系统。与氢气汽车相似 ， 料电池面ｆ 燃 临的挑战在于氧气 的 制 取 和 贮 存 。 姆 勒 一 莱 斯 勒公 司 研制 的部 分 氧 化 燃 料 处 理 器 ， 以 戴 克 可 把 车 载 汽 油 转 化 为 氢 气 、 氧 化 碳 和 水 。氢 气 用 于 发 电 ． 动 汽 车 。克 二 驱 莱斯 勒 技 术 可 使 汽 油 的 利 用 率 提 高 ５ ％ ， 放 洁 净 度 提 高 ９ ％。他 们 ０ 排 Ｏ 己经 向世人展示了一辆取名为“ 新电力车 ４代 ” 的燃 料电池 汽车 该 车 可 以乘 坐 ５入 ， 足 燃 料 能 行 驶 ４ ０ ｍ． 高 车 速 １５ ｍ ｈ 装 ５ｋ 最 ４ ｋ ／ 。尽 管 戴 姆 勒一 克莱斯 勒公 司表示 ，将从 ２ ０ ０４年开始 向市场投放燃料电池汽车 ， 但 是 按 照 目 前的 技 术 ，光 是 燃 料 电 池 的制 造 成 本 就 高 达 ３万 美 元 ． 是 汽油机成本 的 １ Ｏ倍之 多 ． 而且 “ 电力车 ４代” 比同样 的汽油车 重 新 要
、
烧条件改善 ， 排放污染物大大减少。与普通汽油 车相比。Ｒ Ｕ Ｐ Ｉ Ｓ排放 的 Ｃ ： 到 １２ Ｃ 只 有 １ ， Ｈ 和 Ｎ 仅 １１ ， 重 要 的 是 这 种 Ｏ降 ／，Ｏ ／ 而 Ｃ ７ Ｏ板 ／０ 更 混 合 动 力 汽 车 不 象 一 般 的 电动 汽 车 需 要 经 常 充 电 。 综上所述 ， 汽车的替代 能源还处 于开发阶段 ， 汽油和柴油仍然 是 当 前 的 主 要 燃 料 。 改 善 发 动 机 的 燃 烧 特 性 ， 为 节 约 能 源 和 减 少 排 放 成 污染物 的主攻方向 。
说． 电动汽车使用 的蓄电池也是 环境污染 的极大 隐患 。 ５ ．燃料 电池 用燃料 电池取 代传统的化学 电池或许 能改变电动
汽 车 的 发 展 前 景 。燃 料 电池 中 的氢 与 氧 在 ８ ～ Ｏ 的温 度 Ｆ反 应 产 生 Ｏ ９ 电能 ， 其生成的废弃物就是普通的水 ． 不会污染环境 。 将氢转化为 电能 的效 率 为 ５ ％一 ０ 这 种 燃 料 电池 一 电机 系统 的综 合 效 率 ． 于 目前 ０ ６ ％． 优 的汽车动力系统。与氢气汽车相似 ， 料电池面ｆ 燃 临的挑战在于氧气 的 制 取 和 贮 存 。 姆 勒 一 莱 斯 勒公 司 研制 的部 分 氧 化 燃 料 处 理 器 ， 以 戴 克 可 把 车 载 汽 油 转 化 为 氢 气 、 氧 化 碳 和 水 。氢 气 用 于 发 电 ． 动 汽 车 。克 二 驱 莱斯 勒 技 术 可 使 汽 油 的 利 用 率 提 高 ５ ％ ， 放 洁 净 度 提 高 ９ ％。他 们 ０ 排 Ｏ 己经 向世人展示了一辆取名为“ 新电力车 ４代 ” 的燃 料电池 汽车 该 车 可 以乘 坐 ５入 ， 足 燃 料 能 行 驶 ４ ０ ｍ． 高 车 速 １５ ｍ ｈ 装 ５ｋ 最 ４ ｋ ／ 。尽 管 戴 姆 勒一 克莱斯 勒公 司表示 ，将从 ２ ０ ０４年开始 向市场投放燃料电池汽车 ， 但 是 按 照 目 前的 技 术 ，光 是 燃 料 电 池 的制 造 成 本 就 高 达 ３万 美 元 ． 是 汽油机成本 的 １ Ｏ倍之 多 ． 而且 “ 电力车 ４代” 比同样 的汽油车 重 新 要
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汽车替代燃料(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/23
汽6年底全球石油已探明储量图
汽车替代燃料(1)
天然气： ●全球天然气已探明储量为179.83万亿M3，可开采65.1年。 2006年底天然气已探明储量
汽车替代燃料(1)
能源形势
煤炭 ●全球2006年底已探明可采储量为
9090.64 吨，可开采155年； ●预计世界可采储量在今后的100年中将
●美国推广E10乙醇汽油多年，全美有500万辆灵活燃 料汽车（FFV），耗乙醇超过1500万T/年，用13%的玉米 生 产乙醇，替代汽油量占全年总耗量的2%；
●近年，日本、印度启动乙醇汽油推广计划；英国、
荷兰、德国、南非、泰国、奥地利在积极推广乙醇汽油替代 工作；
●中国已有9个省推广乙醇汽油（E10），年用乙醇量 约130万吨，成本为6000元/T 左右。国家为乙醇生产厂补助 为100~2300元 /T，平均每吨乙醇耗量平均为3.3吨粮/T 乙醇。
●巴西、法国、西班牙、德国、奥地利、瑞典等国强调乙 醇 和生物质资源的能源。
●全球电力消费将在今后20年中成倍增加，核电、水电将 增加较快；
●可再生能源是今后能源开发和增长的主导方向。
汽车替代燃料(1)
能源形势
中国传统能源现状和能源政策
●中国石油2006年底已探明储量为160亿桶22亿 吨，占全球已探明总储量的1.3%，可开采12.1年；
●按规模条件下煤制甲醇的经济性在石油30美元/桶时有很强的 竞争性；
●德国、美国在上次石油危机时都曾开发过甲醇汽车，由于石 油价格缓解未能大量产业化。
汽车替代燃料(1)
二甲醚汽车
●甲醇脱水即二甲醚，是柴油机的理想替代燃料。清 洁排放，可达国Ⅳ标准。
●国内二甲醚汽车开发和二甲醚大量生产都还处于起 步阶段；
汽车替代燃料(1)
能源形势
石油： ●全球石油已探明储量为12000.7亿桶，1630 .6 亿吨，（2006年世界能源统计公布）按2005 年开采量计，可开采40.6年； ●预计未发现的石油储量可能是9380亿桶； ●预计在21世纪中期石油产量达到顶峰，包括 非常规液体燃料包括油砂、超重油、气变液技 术、煤气化技术、生物燃油和油母页岩等在内 本世纪后期将进入高油价期。
汽车替代燃料(1)
乙醇汽车
乙醇由甘蔗、玉米及含纤维素农作物发酵 制成，是理 想的可再生的清洁能源，以纯乙醇、乙醇 汽油（E10~E22） 和混合燃料（乙醇60%+甲醇30%+汽油7%—）等三种配比 供汽车燃料。主要性能和排放和汽油车比稍优或接近。
●巴西全国全部使用乙醇汽油已有近20年的历史，是世 界惟一不供应纯汽油的国家；
n 天然气的辛烷值比汽油高得多，具有高的抗爆性能，在火花点火发 动机上使用时可以提高压缩比。天然气本身是一种清洁燃料，它与 空气很容易生成均匀混合气，高负荷时NOx、CO、HC排放减少， 在发动机运行范围内几乎没有黑烟。与传统的压燃柴油机相比,天然 气发动机的微粒排放也较少。天然气作为汽车燃料是安全的，天然 气的自燃温度远高于汽油和柴油的自燃温度，达到自燃点着火的可 能性比汽油、柴油小得多;另外天然气比空气轻,稍有泄漏,很快就会扩 散到大气中,要形成可燃浓度比汽油难得多。
汽车替代燃料(1)
甲醇汽车
●奇瑞、华普、长安等汽车公司已开发了灵活燃料汽车，排放可 达国Ⅲ。
●在技术上已解决了甲醇汽车的冷启动、热气阻、溶胀、腐蚀 和非常规排放甲醛超标、渗烧甲醇汽油的分层等问题，也规 范了输、配、加注等商业营运中的问题；
●甲醇饮用可致死和致盲，但在国内外几十年的化工、燃料行 业在使用中按规程操作未发现对人和环境的影响；
汽车替代燃料(1)
LPG汽车 LPG的主要成分是丙烷和丁烷，此外还含有少量的丙烯、丁 烯，产地不同，LPG的组分也略有不同。LPG发动机的主要 技术特点如下：
n 1)气化温度低。常温下，石油气在0.2-0.6MPa的压力下即可 液化（随组分不同而定），因此，液化石油气的气化较为容 易，与空气混合的均匀性大大优于汽油，有利于燃料的完全 燃烧，排放低。
随着 探明技术发展，可采储量将增加到能有 200 年以上的开采年限。
汽车替代燃料(1)
2006年底煤炭已探明储量
汽车替代燃料(1)
能源形势
全球主要耗能国家及时调整能源战略 ●2005年美国修改通过《能源政策法》，2006年欧盟公
布 了《能源战略绿皮书》，2006年日本颁布了《新国家能 源 战略》，都在强调能源供应稳定和多样化，开发可再生能 源、发展洁净煤技术、发展天然气、核能、氢燃料等清洁能 源，减少石油在能源消费结构的比例。
●中国天然气2006年底已探明储量为2.35万亿M3， 占全球已探明总储量的1.3%，可开采47年；
●中国煤炭2006年底已探明储量为1145亿吨，占 全球已探明总储量的12.6%，可开采52年。
●中国的能源政策是：节约优先、立足国内、煤 为基 础、多元发展。
汽车替代燃料(1)
甲醇汽车
•煤制甲醇，特别用高硫煤制甲醇，还可净化出纯度较高的工业 用硫。焦炉气、 煤层气、天然气和小化肥联产都可制取甲醇， 价格便宜。 •近10年山西、陕西、四川、河南、山东、黑龙江等省的企业、 研究机构、大学都在进行M15、 M30、M85和M100甲醇车的 开发、 试验和试运行；山西省现有1400多辆全甲醇M100出租 车、大客车、中客车在商业运行；山西省在全省范围内推广普 及M15甲醇汽车的运行； • 太原理工、东方发动机研究所和佳新公司、净土公司、维坊 柴油机厂、江西发动机厂等企业合作，开发了469 、468、 R6B、698等全甲醇电喷发动机，压缩比已达到1:1.3~1.5的替 代比。国Ⅲ排放。动力性优于汽油、柴油。
●生产成本和汽车使用的经济性都比甲醇高； ●常温常压下二甲醚呈气态，输、配、加注都需要专 供系统； ●在产业化前还需对专用柴油机供油系。高压共轨系 及和汽车的匹配做进一步研究；
汽车替代燃料(1)
西安交通大学联合山东久泰化工联合开发的二甲醚/柴油混合燃料客车
汽车替代燃料(1)
合成油汽车
种类：CTL,GTL，BTL 煤制油—由煤直接液化法和间接液化法合成汽、 柴油，二战期间德国曾用直接法生产过油品，达 到423万T/年，南非、美国用间接液化法建示范性 工厂。我国神华集团在内蒙建100 万T/年的示范工 厂，已于2004年开工。
在
汽车替代燃料(1)
能源形势
n 近期国际石油价格攀升而没有大幅回落的 趋势； n 全球各主要能耗国家都在调整自己的能源战略； n 高速发展中的中国经济对能源替代成为国家的头等
大事； n 汽车发展对节能、减排、能源替代、环保、安全和
轻量化不断提出更高的要求； n 替代燃料已成为中国能源多元化主要方向之一。
汽车替代燃料(1)
2020/11/23
汽车替代燃料(1)
主要内容
n 能源形势 n 甲醇 n 乙醇 n 二甲醚 n 合成柴油 n 生物柴油 n 液化石油气/天然气
汽车替代燃料(1)
能源形势
n 能源是全人类经济发展和生存的主要基础条 件之一，近 年全球能源况引起全球的特别关 注；
n 人类的进步和可持续发展必须处理好能源问题； n 全球及中国的能源形势——供需矛盾将长期存
汽车替代燃料(1)
生物柴油汽车
n 柴油机可以燃用纯生物柴油，也可使用生物柴油和柴油的 混合油（如体积20%的大豆渣油与柴油的混合油称为 B20）。生物柴油的十六烷值较高，能量密度约为柴油的 90%左右，与石油系燃料互溶性好，不存在分层问题，且 生物柴油含氧8%-10%，可以降低碳烟/颗粒排放。
n 压燃式发动机燃用生物柴油或生物柴油/柴油混合燃料的 研究表明，在发动机不做任何改动的情况下，在全部转速 范围内，功率有所下降，当量燃油消耗率升高。但是，通 过推迟喷油，优化燃烧，可改进发动机在中低负荷的性能， 使生物柴油发动机的转矩输出达到原型号柴油机的水平， 当量燃油消耗率下降。
汽车替代燃料(1)
生物柴油汽车
●生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水 生植物油脂，以及动物油脂、餐饮废油等为原料油，通过 酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料，这种燃料可供压燃式 发动机使用。 国内外正大力开发利用木材、木屑、木薯、甘蔗渣、甜高 粮等生产乙醇。利用稻草、玉米秸、棉籽壳、花生壳、棉 杆等纤维素作原料生产生物柴油。
n 生物柴油对发动机排放的影响：由于植物油制生物柴油含 氧，从而可降低PM、CO、HC排放，但经过酯化处理的 生物柴油滞燃期缩短，在供油提前角不作调整的情况下， 燃烧始点提前，导致缸内最高燃烧压力和温度升高，NOx 排放略有上升。
汽车替代燃料(1)
LPG、CNG汽车
n 都是已成熟技术，在资源和加气站方便的条件 下逐步推广也是汽车燃料多元化方向之一，可 以解决排放污染和经济运行，由于在常态下液 化石油气和压缩天然气都是气体，在储、运、 加气等商业运行中都需要较大的投资，而资源 也是很有限的，所以它不会成为主导的替代汽 车燃料。
n 2)LPG的燃烧特性与汽油相当，其热值略高于汽油。
n 3)LPG的辛烷值高，抗爆性能优于汽油，允许采用较高的压 缩比，有利于提高发动机的动力性和热效率。
n 4)汽化的LPG对发动机的充量系数有不利影响，因此进行简 单改装的气体燃料发动机的功率会有所下降。
n 5)LPG的着火温度比汽油高,火焰的传播速度比汽油慢。为了 可靠点火,燃用LPG时要求汽车点火装置具有更大的点火能 量和点火提前角。
汽车替代燃料(1)
CNG汽车
n NG的主要成分是甲烷，此外还含有少量的H2、CO、H2S可燃气和 N2、CO2、He等惰性气体，它的存储方式主要有两种，一种是直接 将其压缩至特制的容器中（压力为20-30MPa），称为压缩天然气 （CNG，Compressed Natural Gas）再经减压器减压后供给发动机。 第二种是采用低压（或略高于常压）和低温（-160℃左右）液化储 存(LNG，Liqulified Natural Gas),储存要求高,相应的成本也较高.
3rew
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2020/11/23
汽6年底全球石油已探明储量图
汽车替代燃料(1)
天然气： ●全球天然气已探明储量为179.83万亿M3，可开采65.1年。 2006年底天然气已探明储量
汽车替代燃料(1)
能源形势
煤炭 ●全球2006年底已探明可采储量为
9090.64 吨，可开采155年； ●预计世界可采储量在今后的100年中将
●美国推广E10乙醇汽油多年，全美有500万辆灵活燃 料汽车（FFV），耗乙醇超过1500万T/年，用13%的玉米 生 产乙醇，替代汽油量占全年总耗量的2%；
●近年，日本、印度启动乙醇汽油推广计划；英国、
荷兰、德国、南非、泰国、奥地利在积极推广乙醇汽油替代 工作；
●中国已有9个省推广乙醇汽油（E10），年用乙醇量 约130万吨，成本为6000元/T 左右。国家为乙醇生产厂补助 为100~2300元 /T，平均每吨乙醇耗量平均为3.3吨粮/T 乙醇。
●巴西、法国、西班牙、德国、奥地利、瑞典等国强调乙 醇 和生物质资源的能源。
●全球电力消费将在今后20年中成倍增加，核电、水电将 增加较快；
●可再生能源是今后能源开发和增长的主导方向。
汽车替代燃料(1)
能源形势
中国传统能源现状和能源政策
●中国石油2006年底已探明储量为160亿桶22亿 吨，占全球已探明总储量的1.3%，可开采12.1年；
●按规模条件下煤制甲醇的经济性在石油30美元/桶时有很强的 竞争性；
●德国、美国在上次石油危机时都曾开发过甲醇汽车，由于石 油价格缓解未能大量产业化。
汽车替代燃料(1)
二甲醚汽车
●甲醇脱水即二甲醚，是柴油机的理想替代燃料。清 洁排放，可达国Ⅳ标准。
●国内二甲醚汽车开发和二甲醚大量生产都还处于起 步阶段；
汽车替代燃料(1)
能源形势
石油： ●全球石油已探明储量为12000.7亿桶，1630 .6 亿吨，（2006年世界能源统计公布）按2005 年开采量计，可开采40.6年； ●预计未发现的石油储量可能是9380亿桶； ●预计在21世纪中期石油产量达到顶峰，包括 非常规液体燃料包括油砂、超重油、气变液技 术、煤气化技术、生物燃油和油母页岩等在内 本世纪后期将进入高油价期。
汽车替代燃料(1)
乙醇汽车
乙醇由甘蔗、玉米及含纤维素农作物发酵 制成，是理 想的可再生的清洁能源，以纯乙醇、乙醇 汽油（E10~E22） 和混合燃料（乙醇60%+甲醇30%+汽油7%—）等三种配比 供汽车燃料。主要性能和排放和汽油车比稍优或接近。
●巴西全国全部使用乙醇汽油已有近20年的历史，是世 界惟一不供应纯汽油的国家；
n 天然气的辛烷值比汽油高得多，具有高的抗爆性能，在火花点火发 动机上使用时可以提高压缩比。天然气本身是一种清洁燃料，它与 空气很容易生成均匀混合气，高负荷时NOx、CO、HC排放减少， 在发动机运行范围内几乎没有黑烟。与传统的压燃柴油机相比,天然 气发动机的微粒排放也较少。天然气作为汽车燃料是安全的，天然 气的自燃温度远高于汽油和柴油的自燃温度，达到自燃点着火的可 能性比汽油、柴油小得多;另外天然气比空气轻,稍有泄漏,很快就会扩 散到大气中,要形成可燃浓度比汽油难得多。
汽车替代燃料(1)
甲醇汽车
●奇瑞、华普、长安等汽车公司已开发了灵活燃料汽车，排放可 达国Ⅲ。
●在技术上已解决了甲醇汽车的冷启动、热气阻、溶胀、腐蚀 和非常规排放甲醛超标、渗烧甲醇汽油的分层等问题，也规 范了输、配、加注等商业营运中的问题；
●甲醇饮用可致死和致盲，但在国内外几十年的化工、燃料行 业在使用中按规程操作未发现对人和环境的影响；
汽车替代燃料(1)
LPG汽车 LPG的主要成分是丙烷和丁烷，此外还含有少量的丙烯、丁 烯，产地不同，LPG的组分也略有不同。LPG发动机的主要 技术特点如下：
n 1)气化温度低。常温下，石油气在0.2-0.6MPa的压力下即可 液化（随组分不同而定），因此，液化石油气的气化较为容 易，与空气混合的均匀性大大优于汽油，有利于燃料的完全 燃烧，排放低。
随着 探明技术发展，可采储量将增加到能有 200 年以上的开采年限。
汽车替代燃料(1)
2006年底煤炭已探明储量
汽车替代燃料(1)
能源形势
全球主要耗能国家及时调整能源战略 ●2005年美国修改通过《能源政策法》，2006年欧盟公
布 了《能源战略绿皮书》，2006年日本颁布了《新国家能 源 战略》，都在强调能源供应稳定和多样化，开发可再生能 源、发展洁净煤技术、发展天然气、核能、氢燃料等清洁能 源，减少石油在能源消费结构的比例。
●中国天然气2006年底已探明储量为2.35万亿M3， 占全球已探明总储量的1.3%，可开采47年；
●中国煤炭2006年底已探明储量为1145亿吨，占 全球已探明总储量的12.6%，可开采52年。
●中国的能源政策是：节约优先、立足国内、煤 为基 础、多元发展。
汽车替代燃料(1)
甲醇汽车
•煤制甲醇，特别用高硫煤制甲醇，还可净化出纯度较高的工业 用硫。焦炉气、 煤层气、天然气和小化肥联产都可制取甲醇， 价格便宜。 •近10年山西、陕西、四川、河南、山东、黑龙江等省的企业、 研究机构、大学都在进行M15、 M30、M85和M100甲醇车的 开发、 试验和试运行；山西省现有1400多辆全甲醇M100出租 车、大客车、中客车在商业运行；山西省在全省范围内推广普 及M15甲醇汽车的运行； • 太原理工、东方发动机研究所和佳新公司、净土公司、维坊 柴油机厂、江西发动机厂等企业合作，开发了469 、468、 R6B、698等全甲醇电喷发动机，压缩比已达到1:1.3~1.5的替 代比。国Ⅲ排放。动力性优于汽油、柴油。
●生产成本和汽车使用的经济性都比甲醇高； ●常温常压下二甲醚呈气态，输、配、加注都需要专 供系统； ●在产业化前还需对专用柴油机供油系。高压共轨系 及和汽车的匹配做进一步研究；
汽车替代燃料(1)
西安交通大学联合山东久泰化工联合开发的二甲醚/柴油混合燃料客车
汽车替代燃料(1)
合成油汽车
种类：CTL,GTL，BTL 煤制油—由煤直接液化法和间接液化法合成汽、 柴油，二战期间德国曾用直接法生产过油品，达 到423万T/年，南非、美国用间接液化法建示范性 工厂。我国神华集团在内蒙建100 万T/年的示范工 厂，已于2004年开工。
在
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能源形势
n 近期国际石油价格攀升而没有大幅回落的 趋势； n 全球各主要能耗国家都在调整自己的能源战略； n 高速发展中的中国经济对能源替代成为国家的头等
大事； n 汽车发展对节能、减排、能源替代、环保、安全和
轻量化不断提出更高的要求； n 替代燃料已成为中国能源多元化主要方向之一。
汽车替代燃料(1)
2020/11/23
汽车替代燃料(1)
主要内容
n 能源形势 n 甲醇 n 乙醇 n 二甲醚 n 合成柴油 n 生物柴油 n 液化石油气/天然气
汽车替代燃料(1)
能源形势
n 能源是全人类经济发展和生存的主要基础条 件之一，近 年全球能源况引起全球的特别关 注；
n 人类的进步和可持续发展必须处理好能源问题； n 全球及中国的能源形势——供需矛盾将长期存
汽车替代燃料(1)
生物柴油汽车
n 柴油机可以燃用纯生物柴油，也可使用生物柴油和柴油的 混合油（如体积20%的大豆渣油与柴油的混合油称为 B20）。生物柴油的十六烷值较高，能量密度约为柴油的 90%左右，与石油系燃料互溶性好，不存在分层问题，且 生物柴油含氧8%-10%，可以降低碳烟/颗粒排放。
n 压燃式发动机燃用生物柴油或生物柴油/柴油混合燃料的 研究表明，在发动机不做任何改动的情况下，在全部转速 范围内，功率有所下降，当量燃油消耗率升高。但是，通 过推迟喷油，优化燃烧，可改进发动机在中低负荷的性能， 使生物柴油发动机的转矩输出达到原型号柴油机的水平， 当量燃油消耗率下降。
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生物柴油汽车
●生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水 生植物油脂，以及动物油脂、餐饮废油等为原料油，通过 酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料，这种燃料可供压燃式 发动机使用。 国内外正大力开发利用木材、木屑、木薯、甘蔗渣、甜高 粮等生产乙醇。利用稻草、玉米秸、棉籽壳、花生壳、棉 杆等纤维素作原料生产生物柴油。
n 生物柴油对发动机排放的影响：由于植物油制生物柴油含 氧，从而可降低PM、CO、HC排放，但经过酯化处理的 生物柴油滞燃期缩短，在供油提前角不作调整的情况下， 燃烧始点提前，导致缸内最高燃烧压力和温度升高，NOx 排放略有上升。
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LPG、CNG汽车
n 都是已成熟技术，在资源和加气站方便的条件 下逐步推广也是汽车燃料多元化方向之一，可 以解决排放污染和经济运行，由于在常态下液 化石油气和压缩天然气都是气体，在储、运、 加气等商业运行中都需要较大的投资，而资源 也是很有限的，所以它不会成为主导的替代汽 车燃料。
n 2)LPG的燃烧特性与汽油相当，其热值略高于汽油。
n 3)LPG的辛烷值高，抗爆性能优于汽油，允许采用较高的压 缩比，有利于提高发动机的动力性和热效率。
n 4)汽化的LPG对发动机的充量系数有不利影响，因此进行简 单改装的气体燃料发动机的功率会有所下降。
n 5)LPG的着火温度比汽油高,火焰的传播速度比汽油慢。为了 可靠点火,燃用LPG时要求汽车点火装置具有更大的点火能 量和点火提前角。
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CNG汽车
n NG的主要成分是甲烷，此外还含有少量的H2、CO、H2S可燃气和 N2、CO2、He等惰性气体，它的存储方式主要有两种，一种是直接 将其压缩至特制的容器中（压力为20-30MPa），称为压缩天然气 （CNG，Compressed Natural Gas）再经减压器减压后供给发动机。 第二种是采用低压（或略高于常压）和低温（-160℃左右）液化储 存(LNG，Liqulified Natural Gas),储存要求高,相应的成本也较高.