在鄂尔多斯近日举办的2015中国醇醚燃料及醇醚汽车产业发展大会上,业内专家对甲醇燃料的发展情况进行了梳理:目前我国已经掌握了解决关键共性难题的技术和方法,积累了一些产业化运营的成果和经验。中国石油和化学工业联合会醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会会长胡迁林表示,甲醇燃料技术的实用性和可靠性还需要实践来证明,未来还应积极开展醇醚燃料及甲醇汽车试点示范工作。
在多种车用石油替代能源中,甲醇经济可行、环境友好。虽然甲醇与汽油有很多相近的理化和燃烧特性,但二者之间仍存在一定差异。这种差异表现在燃油体系中时,会出现相应的技术问题,而这些正是甲醇燃料行业一直在努力攻克的关键点。石化联合会醇醚燃料及醇醚清洁汽车专委会名誉会长、原机械工业部部长何光远介绍说,与汽油相比,甲醇在技术上的关键点主要在于分层、冷启动、金属腐蚀以及非金属溶胀等方面。
两种方法让甲醇燃料不分层
何光远表示,甲醇燃料分层主要是由于体系内含水或缓解温度过低导致的,往往会造成燃料热效率低下、燃烧不稳定,甚至会损坏发动机。当前,解决甲醇燃料分层问题主要有两种方法,一是全环节保证储存、运输、加注的密闭性,避免水分进入系统;二是在油品中添加少量的助溶剂,比如醇类和醚类。
低温冷启动有三种途径
甲醇蒸发潜热比汽油高3倍多,且甲醇燃烧的理论空燃比要比汽油低,甲醇燃烧时会形成吸波的燃烧混合气,因此会导致发动机低温冷启动困难,但低比例甲醇汽油不存在这一问题。贵州恒力新能源公司技术人员介绍,当前,一般采用几种方法解决低温冷启动问题:一是采用双油箱的办法,以汽油启动,发动机内部温度达到60℃后自动切换为甲醇燃料模式,该方法已被吉利汽车应用于甲醇乘用车的开发中;二是在甲醇燃料中掺入体积比为10%~30%的易挥发低沸点组分,提高冬季油品挥发性,美国上世纪对这一方法进行过实践验证证实方法可行。三是探索在发动机进油口增加辅助加热装置,为油料提供瞬时气化热量。其中,前两种方法在解决冷启动方面最为有效和可靠,已经得到较普遍的应用。
抑制剂解决金属腐蚀难题
甲醇在使用过程中产生的酸性物质,会对发动机金属部件造成腐蚀,一般甲醇汽油通过使用腐蚀抑制剂来解决这一问题,而高比例甲醇燃料主要是通过汽车使用耐醇金属材料来实现。目前,国内石科院、南京化学工业公司、山西华顿实业有限公司等单位开发的腐蚀抑制剂已经有效解决了这一问题。山西华顿公司研制的金属腐蚀抑制剂进行了产业化示范,山西省质量技术监督局经过对使用M15甲醇汽油达36.2万千米的车辆跟踪检测和发动机拆解检测,未发现车辆金属和非金属部件有异常情况。
耐醇材料让非金属不溶胀
橡胶、塑料等汽车部件会在甲醇中发生溶胀、变硬、变脆或软化等现象,可能导致漏油等危险事故。天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授姚春德指出,经过科学验证,低比例甲醇汽油对非金属的溶胀程度基本与国标汽油相近,同时甲醇汽油中均添加有溶胀抑制剂,因此一般情况下无需更换原车橡胶部件就可以直接使用。随着近年来车辆材料耐醇适应性增强,甲醇汽油应用过程基本没有溶胀问题出现。而高比例甲醇汽油可通过采用耐醇性车辆材料来解决非金属溶胀问题,目前甲醇汽车涉醇部件全部使用耐醇结构和材料。
添加抗磨剂改善润滑性能
长安大学汽车学院教授刘生全表示,甲醇汽油的润滑性十分不好,是技术上需要下功夫的一个难点,只有改善甲醇燃料的润滑性才能有效地保护甲醇汽车零部件。通过添加抗磨剂,可以大幅提高甲醇汽油的润滑性和稳定性,而抗磨剂的理化性质应当尽可能接近汽油,与甲醇、汽油要相溶,燃烧性能和挥发性要好。在研究过程中发现,甲醇的黏度并不能改善其润滑性,只是影响到它的泵送能力及储存、运输、调配中设备的设计。
甘肃桑田清洁能源开发有限公司董事长赵清林表示,实践是检验真理的唯一标准,既然我们现在都承认甲醇燃料的清洁环保特性,也都认为甲醇汽油是解决汽车尾气污染物排放的最佳选择,就应当大胆开展实践,只有政府和企业勇于实践,才能从根本上解决甲醇燃料推广应用中遇到的问题。这一倡议得到与会专家的高度认同。
他还建议,当前,推广应用低比例甲醇汽油更易于被广大消费者接受,低比例甲醇汽油通用性更好,不需要改车或增加任何设备,适用于所有内燃机汽车,且低比例甲醇汽油不需要单独建站,可充分利用现有渠道加油站进行销售。