美国为何不使用甲醇作为车用燃料

美国为何不使用甲醇作为车用燃料

2006年09月20日星期三下午 04:49

据Chrysler公司有关专家披露，乍看起来甲醇对于发动机的点火、启动是非常好的燃料，RON/MON of 114/92证明甲醇适于高效发动机和高的压缩比。由此引发了过去若干年的许多甲醇车辆研发项目。目前，这些项目绝大多数已经被放弃，并没有在甲醇作为运输燃料方面取得突破。这是由于甲醇同时还具有许多明显的缺点。

一、纯甲醇燃料的显著缺点

1、能量含量

甲醇的热值只有汽油的一半，所以在很大程度上限制了车辆的行驶距离。

2、蒸发和燃烧性质

纯甲醇在固定的沸点64℃（无沸腾范围）沸腾。

蒸发潜热比较高，为1178千焦耳/公斤，而汽油仅为330－420千焦耳/公斤。

绝热122℃条件下会变凉，导致冷启动问题，如结冰。

甲醇燃烧时火焰看不见，这是一个很大的安全问题，添加15％汽油会使火焰光芒闪烁。

甲醇汽油混合（M85或低比例混合的甲醇汽油）表现出反常的高蒸汽压，导致烃类的挥发。

二、M85以及低比例甲醇汽油的局限性——物流与环境

甲醇汽油混合后遇水会出现分相现象。甲醇吸湿性强。

甲醇和其氧化物（如蚁酸）会导致腐蚀想象发生。

甲醇可以任何比例溶于水，会对地下水源产生危害。

甲醇具有高毒性。

尤其是使用过程中的储存问题（分相或称分层）和腐蚀问题会产生很多麻烦。加利福尼亚州在1980年代已经取得了很多经验和教训，当时有80多个M85加油站。到1996年，加州大约有13000辆FFVs（灵活燃料车）。然而现在所有的甲醇加油站都关闭了（资料来源

/afvs/vehicle_fact_sheets/methanol.html）。由于遇到以上的问题，洛杉矶和西雅图的运输管理部门已经把他们的甲醇公交车改为使用CNG（压缩天然气）。洛杉矶交通委员会的报告见：

/projects/bigsky/Final/Ch8.pdf。

在过去的几年中，洛杉矶和西雅图的运管部门由于甲醇燃料的高腐蚀性放弃了甲醇项目。从1989年开始，在甲醇公交车项目耗费了1.02亿美元以后，洛杉矶郡的交通管理官员宣布他们的甲醇防（空气）污染项目失败了，主要由于这些车辆要经常修理。经过5年的试验后，西雅图地铁交通署的官员撤消了甲醇车示范项目。项目试验结果显示，当公交车运行6-7万英里后会产生严重的发动机故障，主要是由燃料的腐蚀性造成的。

甲醇自身的腐蚀性同样会表现在低比例甲醇燃料中。在欧洲，汽油中允许含有3％的甲醇，但统计数据显示燃料中仅添加了低于0.1-0.5％的甲醇。世界燃料标准组织（The World Wide Fuel Charta, WWFC）绝对禁止汽油中含有甲醇（http://www.acea.be）。

一、究竟甲醇燃料在动力性能上是否可以替代汽、柴油？

自上世纪70年代石油危机以来，中国和美欧日等许多国家在这方面都做了大量的实验、示范和实际应用，主要有三种情况：

一种情况是3%到5%的甲醇与汽油掺烧，这实际上相当于在汽油中加了一点增氧剂和抗暴剂，在欧洲和中国都有广泛应用，结果是不仅没有影响汽油的动力性能，而且增加了辛烷值，减少了排气污染。

第二种情况是使用80%的甲醇和20%的添加剂，或者100%的纯甲醇。美国、德国、日本和中国都研制成功了这样的专用汽车，结果只需在汽车的部分零件防腐和形成混合气时少用一些空气，即可正常运行并显著减少排气污染。如果利用甲醇的特性制成高压缩比的甲醇汽车（一般可以将压缩比由7·5提高到19·5），这样，与汽油质量或体积相同的甲醇，可以比汽油跑更多的公里数，成本费用可以降低一倍以上。这样高压缩比的甲醇汽车还有一个大优点，即把汽油车提高到比柴油车更高效节能的水平，不必再有汽油车和柴油车之分。非常值得庆幸的是，除了山西省作为示范点以外，我国奇瑞公司等汽车制造商也已经在使用自有知识产权，大力开发这种高压缩比的甲醇汽车了。

第三种情况是使用任意比例的甲醇与汽油掺烧。为了实现这样的掺烧，美欧日大都采用特制的灵活燃料汽车（FFV）或双燃料汽车（DFV），运行效果相当好，排气污染也大大减少，只是目前这种车价还比较高，燃料加注站点还远不如汽油方便，因而影响了推广使用。在中国，同时采用了甲醇专用汽车和改造燃料配制两种方法。关于改造燃料配制，中国的有关方面针对甲醇的性质，先后研制成功了一些醇油助溶剂、腐蚀抑制剂和性能改良剂等，实现了甲醇与其它液态醇及醚类、酯类、烃类等的复合配制，使得在不用改变现有汽车结构的情况下，就可以50%大比例地掺用甲醇，并实现与汽油的随机替代。