汽车替代燃料[1]
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
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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。
车用石油燃料的替代品—二甲醚
车用石油燃料的替代品—二甲醚赵品 09化工二班***********摘要从二甲醚的特性以及对环境的贡献，并从可持续发展和经济技术的角度分析了二甲醚作为石油替代品的竞争力最后还介绍了二甲醚的应用现状和未来关键词：二甲醚，石油替代品，竞争力，未来前言二甲醚，又名甲醚。
二甲醚（简称DME）由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性，广泛用作气雾剂、致冷剂、民用燃料、汽车用燃料、发泡剂及化工原料。
二甲醚简称DME，是一种无毒含氧燃料，它从煤、天然气等多种资源中制取，能实现高效清洁燃烧，在交通运输、发电、民用等领域有着十分美好的应用前景。
近年来已引起欧美、日、韩及我国政府和专家的高度重视，加快了其应用技术的开发研究。
二甲醚含氧量为34.8%，可作为燃油的补充，用作汽车燃料、民用燃气。
作为汽车燃料时，尾气排放能够达到欧Ш排放标准，替代柴油时十六烷值比柴油高10%，发动机爆发力大，性能好。
二甲醚作为民用燃料可具备燃烧充分、无残液、不析碳的优点。
二甲醚作为车用代用燃料，有着液化气、天然气、甲醇、乙醇、氢气等不可比拟的综合优势。
基本介绍二甲醚是汽车发动机，特别是柴油发动机燃料的理想替代品。
无需任何废气循环和处理装置，碳烟排放为零，汽车尾气指标低于目前使用的替代燃料液化丙烷和压缩天然气等，在我国部分地区试用效果良好。
如果我国改用二甲醚作车用燃料，需求量将超过100万t/a。
作为优良的气雾剂，已广泛用于化妆品工业、日用化学品、喷塑、胶粘剂等的生产。
据有关部门统计，到2000年国内对二甲醚的需求仅气雾剂一项突破2万t/a。
作制冷剂方面，可能成为最理想的氟里昂替代产品之一。
我国已决定于2010年全部停止使用氟里昂。
据报导，国外公司已掌握了利用二甲醚及其衍生物的混合液生产制冷剂的技术。
因此，二甲醚有望成为现用制冷剂的替代品。
此外，发泡剂、有机合成也需要一定量的二甲醚。
DME及其它燃料的物理性质与特性（注1）十六烷值，表示柴油着火性的指数，该值高表示着火性好。
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
（ 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1-30 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。
甲醇可以成为汽车年检不达标时燃料的替代品
年检超标的主要原因是：和三元催化器失效。
三元催化器中毒是因为汽油硫含量高，润滑油使用硫磷、道路拥堵造成的。
三元催化器失效分为可逆性失效和不可逆性失效，可逆性失效是因为三元催化器超期使用，催化剂高温失活造成的，不可逆性失效是因为三元催化器烧结破损造成的。
汽车尾气年检超标了怎么办?首先是根据尾气稳态简易工况检测数值正确判断超标原因：如果检测数值CO：以下，NO：1000以上或CO：1以上，NO：100以下，超标原因为三元催化器中毒。
如果检测数值CO：左右(范围：2000左右(范围1000-3000)，超标原因为三元催化器失效。
如果是三元催化器中毒，去汽配市场买一瓶三元清洗剂(清洗剂一定要买容量1000毫升泉爽牌的，其它产品无效)对发动机做一次三元清洗保养，保养后尾气年检就可以达标。
如果是三元催化器失效，需要进一步判断是可逆性失效还是不可逆性失效，方法是去汽配市场买一瓶“泉爽牌三元”对发动机做一次三元养护，养护过程中散发出很臭的味就是可逆性失效，反之就是不可逆性失效。
三元催化器可逆性失效可以使用“泉爽牌三元”产品通过三元再生保养解决，如果已经行驶10万公里以上，最好同时进行三元清洗保养。
三元催化器不可逆失效就必须更换三元催化器了，更换三元催化器一定要换原厂的，市场上几百元钱的三元催化器使用很短时间就会失效。
汽车尾气检测过关秘籍--让大多数车友自己动手检测过关办法如下：1.?更换火花塞。
（新旧都可以，只要把电极点用砂纸清理干净，间隙调整好既可，我自己的是旧的火花塞替换使用的）2.?清洁分电器触点和分火头触点。
3.?调整点火时间。
（延迟点火时间，这样会明显减少尾气中的NO（一氧化氮）含量，这一点至关重要，务必请切记！由于点火时间推迟，在燃烧室内的燃烧时间将缩短，燃烧最高温度会降低，使排出的碳氢和氮氧化物减少。
但将会导致发动机功率下降。
也是大家俗称的火头大火头小就是把火头调小，调到什么时间为好？把火头调小到极限，只要在绕城高速上能够跑起来，达到100km/小时既可，因为调整的过迟，汽车是跑不起来的，检测过以后可以再调整回来。
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。
车用替代燃料发展状况与前景
ｂ ｅｋｈｏ ｇ ， ｎ ｅ ｌｙ ｎ ａａｌ ｎ ｒ ｇｅ ｓ ｅ ｎ ｅ ． ｔｒｌ ｓ ｅ ｉｌ Ｎ ） ｌｃ ｎｉｕ ｒａ ｔｒｕ ｈ ａｄｄ ｐｏ ｍｅ ｔｎａｐ ｒｌ ｌ ｄｐ ｏ ｒｓｉ ｎ ｒ Ｎａ ａ ｈｃｅ（ ＧＶ ｗｉ ｏ ｔ ｅ ｉ ｅａ ｖ ｍａ ｕ Ｇａ Ｖ ｌ ｎ
ＥｌｃｒｃＶｅ ｉ １（ ＨＥ ｅ ｔｉ ｈ ｃｅ Ｐ Ｖ）ｗｉｌ ｌｙ ａ ｌａ ｉｇ ｒ ｌ ｎ ｍａ ｇ ｎ ｌｍａｋ ｔ ｔｉ ｒ ｃ ｍｍｅ ｄ ｄ ｔ ａ ｉａ ｅ ｐ ｎ ｌ ｐ ａ ｅ ｄ ｎ ｏ ｅｉ ｒ ｉ ａ ｒ ｅ ．Ｉ ｓ ｅ ｏ ｎ ｅ趋 紧 、温室 气体 减 排压
力不 断增 大 ，发 展替 代 能 源 已成 为世界 共 识 。大 力 发 展 替 代 能 源 、 改 善 能 源 结 构 已成 为 保 障 我 国 能
国 家 的政 府 推 动和 政 策 扶 持 。 欧 盟 委 员会 在 ２ ０ ０ ７ 年 发 布 的 能源技 术 战 略计 划 中提 出要 在今 后 通
ａ ｄ ｓ ｂ ｂａ ｒ ｆｉ ｂｉ ｆ ｌａ ｄ ｈ ｒ ｅ ｕ ｌｗ ｉｌｂｅｔ ｏ ｔｅ ｏｎ ｎ ｕ ｕｒ ｎ ｔ ａ ｆｃ； ｏ ｕｅ ｎ ｙｄ ｏｇ ｎ ｆ ｅ ｌ ｈｅ ｍ ｓ ｃ ｏｍ ｉ ｎｄ ｓ ｔ ｂ ｅｃ ｉ ｅ ｏ ｌ ａ ｌｅ ｎ — ｃ ａ ｕｉａ ｌ ｈｏ ｃ ｆｃ ｅ ｎ ａｔ ｒ ａ
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替代燃料汽车
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
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。
车用替代燃料
DB33/T 756.3-2009《车用甲醇汽油 第3部分：M50》规 定，车用甲醇汽油（M50）只有97号一种牌号（按照研究法 辛烷值划分），并以 “M50/97号汽油”加以标识。
BMW Hydrogen 7汽车的储氢钢瓶（可储存8kg液态氢）
4.2.4车用生物柴油
1.生物柴油简介
生物柴油(Bio-diesel)是指以油料作物、野生油料植物和 工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油（地沟油） 等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴 油燃料。
2.生物柴油的特点
4.1.4车用乙醇燃料的质量标准
我国目前使用的车用乙醇汽油是在不添加含氧化合物的 车用乙醇汽油（ethanol gasoline）调合组分油中加入一定 体积分数的变性燃料乙醇调合而成的。
1.车用乙醇汽油调合组分油的分类及质量标准
现行国家标准GB 22030—2013《车用乙醇汽油调合组分 油》按照以该种车用乙醇汽油调合组分油调合之后形成的车 用乙醇汽油的研究法辛烷值分为90号、93号、97号三个牌号。
我国现行国家标准GB 18351—2013《车用乙醇汽油 （E10）》按研究法辛烷值将车用乙醇汽油（E10）分为90 号、93号、97号三个牌号，其技术要求和试验方法见表4-5。
GB 18351—2013《车用乙醇汽油（E10）》规定，凡 向用户销售的符合本标准的车用乙醇汽油（E10）所使用的 加油机和容器上应标明下列标志：“90号车用乙醇汽油 （E10）”、“93号车用乙醇汽油（E10）”、“97号车用 乙醇汽油（E10）”，上述标志应标识在汽车驾驶人容易看 见的地方。
燃气作为汽车替代燃料的应用现状及存在的问题
作 柴油 代用燃 料 的发动机试 验研 究 ，使 用 ＤＭＥ可 使 发动机 功率提 ｊ１ ％ １％ ０ ～ ５ ，热效率 提商 ２ 一 ％ ％ ３，
上海煤气 ２１年第３ （ ０１ 期 （刃
ｅ ｉ ｓｓ
噪音 降低 １％ １％ ０ ￣ ５ ，可达到 欧＂ｌＩ ￣ ｌ 级排放 标准 。 ，Ｉ ｌ ，
究 ，已经 进入 实际应 用阶段 。中 国科 学 院低 温实验 中心 分别 与 吉 林 油 田和 四川 绵 阳 燃气 集 团公 司 合 作研 制 了一 套 ５ ０１ ０ ｈ和 ３ ０ｌ ／ ０ ｈ的 Ｌ 一０型 Ｌ ／ ＮＧ ２ ＮＧ 装置 ，并开始 使用 。绵 阳市有 Ｌ ＧＶ在行 驶 ，北京 Ｎ 也 已经有 Ｌ ＮＧ 燃料 公交车 辆通行 ；２ ０ ０ ５年我 国东 风汽 车有 限公 司首批投 放全 国市场 的 ５ ０辆 Ｌ ＮＧ客
车 ，在长沙 经过 ２ 多天 的营运 ，情 况 良好 。新 疆 ０ 土 哈油 田和河 南中原 油 田分 别建 成 了 ｌ ０万 ｍ ５ ／ ｄ
年 ，世 界天然 气供应 量将超 过石 油和煤炭 ，天然气 在 一 次 能源 中所 占 比例 将 从 现 在 的 ２ ． 增 加 到 ４５ ％
５１ ％
因是基础 设施 和制造 成本 问题 。
车领 先的 国家 。但 是 Ｌ Ｇ 替 代燃料 存在 的 问题 主 Ｎ
要有 ： （） 动机功 率 下降 。虽 然 Ｌ １ 发 ＮＧ 具有较 高 的辛 烷值 ，但 是 目前 为 了兼 顾使用 汽 油的需要 ，压缩 比
一
在 甲醇燃料 的实 际使用 中 ，如何 预防 甲醇 中毒
问题 。 ２ 总结
汽车 关 键 技 术研 究 开 发及 示 范 应 用 项 目。实 践 表
车用替代燃料研究
较汽柴油动力性 1m3≈0.75L柴 与柴油相比，大概节约成本10- 综合排放量降低85%，且无铅、苯 LNG 降低了10%油 30% 等致癌物质以及硫化物的排放。 15% 较汽柴油动力性 与汽油相比可 降低了5%左右 节约8%左右
LPG
与汽油相比，节约成本30%。
综合排放量降低约50%左右
甲醇汽油价格地域性差异大，某 甲醇 与汽油动力性基 与汽油相比可 CO，HC，NOx排放物显著降低， 些地区甚至售价与汽油相同，所 汽油 本相当 节约5%左右 但甲醛排放汽油平均增加30%。 以使用经经济性无明显优势。 乙醇 与汽油动力性基 与汽油相比增 同甲醇汽油一样存在地域性差异 汽油 本相当 加3%左右 HC、CO排放改善明显，分别降低 29.63%、51.52%,NOx仅降低 3.03%
车用替代燃料研究报告
CNG LNG LPG 甲醇汽油 乙醇汽油
产品规划部 2013.09
前言
主要车用替代燃料使用特性 主要车用替代燃料能源分布 主要车用替代燃料使用情况 总结及建议
前言
为什么要使用替代燃料？ 什么叫车用替代燃料？
主要车用替代燃料有哪些？
前言
为什么要使用替代燃料？
石油资源枯竭
替代石油依赖 更加清洁环保 保护环境
13.30% 1145亿吨
14.00% 12.00% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00%
0.90% 20.07亿吨 煤 石油
1.50% 3.05万亿m³
天然气
中国一次能源储量（2012统计结果）
CNG 主要车用替代燃料能源分布——CNG/LNG
中国天然气资源分布
排放性：
与燃油车相比，CO2、HC、SO2、SO、PM、CO分别降低25%、 80%、75%、99.99%、41.67%、89.73。
汽车的替代能源和燃烧技术
、
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]
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。
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]
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。
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。
●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]
2006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
●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；
●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；
汽开发的二甲醚/柴油混合燃料客车
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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。
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；
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。
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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。
●煤制油单耗高，3—4.5T煤/T油； ●煤制油水耗较高， 12T水/T油以上；生产场 占地面 积较多；投资较高。 ●煤制油在我国刚处于起始阶段，有待示范工 程中解 决今后的产业化方向。
汽车替代燃料[1]
合成油汽车
n 综合了多种不同发动机或汽车采用不同测试循 环,在燃用合成油时与标准柴油相比NOx 和PM 排放的变化。绝大部分数据点都位于NOx 和 PM同时降低的方框内,NOx 平均降低13%,PM 平均降低26%。
●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。
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。
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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。
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]
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；
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.
汽车替代燃料[1]
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/23
汽车替代燃料[1]
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。