周文輝

摘 要：甲醇作為車用替代燃料使用，具有低碳、氧含量高、辛烷值高的特性，有利于充分燃燒，可有效提升發(fā)動機功率。自2012年，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市開展甲醇汽車試點工作，進一步對社會關(guān)注的甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保性等性能進行了科學(xué)系統(tǒng)地驗證，為甲醇汽車推廣應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。2019年3月12日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、科學(xué)技術(shù)部、公安部、生態(tài)環(huán)境部、交通運輸部、國家衛(wèi)生健康委員會、國家市場監(jiān)督管理總局等8部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》（工信部聯(lián)節(jié)〔2019〕61號），提出要加快推動甲醇汽車應(yīng)用，實現(xiàn)車用燃料多元化，保障能源安全，并部署重點在部分條件具備地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用工作。本文主要介紹國內(nèi)外甲醇汽車發(fā)展和使用的狀況，分析存在的安全隱患，提出針對性的建議，希望能為從事甲醇汽車設(shè)計、生產(chǎn)、使用、登記、檢驗的有關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：甲醇汽車；車輛安全

1國內(nèi)甲醇汽車發(fā)展和使用情況

2012年以來，我國先后在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市的晉中、長治、上海、西安、寶雞、榆林、漢中、貴陽、蘭州、平?jīng)龅?0個城市，組織開展了甲醇汽車試點工作。2018年試點工作全部結(jié)束，并通過了由工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、科技部共同組織的驗收，取得了積極成效。試點共投入運營甲醇汽車1024輛，車輛總運行里程超過1.84億公里，單車最高行駛超過35萬公里，累計消耗甲醇燃料超過2.4萬噸。試點應(yīng)用取得了以下成果：（1）提升了甲醇汽車技術(shù)水平。共分17批公告發(fā)布9家甲醇汽車生產(chǎn)企業(yè)和32款甲醇汽車產(chǎn)品，形成了包括甲醇轎車、甲醇/柴油二元燃料重型商用車、微型車、城市客車等系列車型，基本形成了甲醇汽車整車及專用零部件制造體系。（2）完善了配套標(biāo)準規(guī)范。制定發(fā)布了《甲醇汽車產(chǎn)品技術(shù)要求》《車用甲醇燃料加注站建設(shè)規(guī)范》《車用甲醇燃料作業(yè)安全規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范，推動頒布了甲醇燃料添加劑、加注機等一系列國家、地方和團體標(biāo)準。（3）驗證了甲醇汽車性能。共采集了甲醇發(fā)動機及整車、人體健康、環(huán)境影響等12方面5億余個基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)，甲醇汽車的可靠性、適應(yīng)性、環(huán)保性、安全性、經(jīng)濟性等各項性能得到有效驗證。（4）探索了甲醇汽車市場化發(fā)展模式。指導(dǎo)試點省市出臺了將甲醇汽車列入新能源汽車政策支持范疇、擴大出租車指標(biāo)、減免出租車經(jīng)營權(quán)費及高速路通行費等支持政策，鼓勵運營企業(yè)開展市場化合作，促進多種商業(yè)模式漸趨成熟。

據(jù)美國西北大學(xué)Philip等人早先的研究[1]，中國目前是世界上車用甲醇消耗量最大的國家，2006年達到3～5億噸。在中國，甲醇汽車的使用主要是地方政府推動的，特別是煤炭資源豐富的山西、陜西等省。中國的甲醇燃料產(chǎn)品非常豐富，包括M5、M10、M15、M85、M100等各類品種（M后面的數(shù)字表示與汽油的混合燃料中，甲醇的占比），其中使用最多的是甲醇含量為15%的M15混合燃料。在山西、陜西，上述燃料供應(yīng)主要來自于私人加油站和中石化加油站。在中國，M15號燃料具有一定的經(jīng)濟性，以2010年5月份價格計算：同等體積下，M15燃料較汽油價格低10%左右，折算為同等能量，則價格低5%左右；因此刺激了較多的出租車使用甲醇燃料，每月節(jié)省的燃料費用約為600元。中國甲醇燃油的地方標(biāo)準也是五花八門，截止2007年，共有5個省的約40個標(biāo)準，2008年山西省有出臺了4個地方標(biāo)準。國家層面于2009年出臺了國家推薦性標(biāo)準《車用燃料甲醇》（GB/T 23510-2009），用以規(guī)范M85甲醇汽油，但上述標(biāo)準對更低占比的甲醇燃料則沒有規(guī)范作用。在我國，地方政府推動甲醇使用最積極，由于具有經(jīng)濟性優(yōu)勢，我國非法使用（即在汽油中直接加注勾兌甲醇）的情況較為嚴重，非法勾兌和加注既發(fā)生在煉油廠，也發(fā)生在加油站，私人勾兌的現(xiàn)象也存在。我國致力于開發(fā)適用于甲醇使用的“甲醇- -汽油”雙燃料汽車和純甲醇汽車。主要開發(fā)出的商業(yè)化車型有：吉利開發(fā)的“甲醇- -汽油”雙燃料汽車；上海華普汽車（已被吉利收購）開發(fā)的甲醇汽車；長安汽車開發(fā)的奔奔牌“甲醇- -汽油”雙燃料汽車。

筆者曾專門赴貴州貴陽等地開展甲醇汽車使用情況調(diào)研，從調(diào)研情況來看，甲醇汽車推廣應(yīng)用有以下幾個特點：（1）費用較低。出租車平均每公里油耗價格接近0.7元，若使用甲醇，每公里燃料價格約為0.4元出頭，即每公里能節(jié)省燃料費用約0.25元，以單班計算，出租車每天運營里程約為300公里，因此每月節(jié)省燃料費用近2200元，若以雙班計算，則節(jié)省費用接近4400元，價格吸引力較大。（2）安全可靠性能與傳統(tǒng)車基本相當(dāng)。從維修、保養(yǎng)等情況看，甲醇汽車安全性、可靠性基本與傳統(tǒng)車相當(dāng)。（3）長期駕駛甲醇汽車的駕駛?cè)烁黜椛眢w指標(biāo)均無異常。（4）甲醇汽車排放和污染控制情況較好。

2國外甲醇汽車發(fā)展和使用情況

根據(jù)美國西北大學(xué)Philip等人早先的研究[1]，目前只有美國、歐洲、中國、印度、巴西探討在汽車中使用甲醇，其中美國和中國目前走在甲醇汽車應(yīng)用的最前列。

2.1歐洲情況

歐洲在上世紀80年代到90年代的近20年時間里，曾在汽油中加注2～3%的甲醇使用，此種使用方式無須對傳統(tǒng)汽車做改動。隨后，由于在汽油中加注的乙醇量可達到5%，且乙醇有更少的溫室氣體排放，歐洲汽油中加注甲醇逐漸減少，改為加注乙醇。

2.2美國情況

美國在車用甲醇使用方面積累了較多的經(jīng)驗，主要集中在甲醇燃料改進、車輛改裝和加注站建設(shè)等3方面，其中車輛改裝主要集中在發(fā)動機、燃料供給系統(tǒng)、尾氣排放方面。應(yīng)用中其他方面的配套措施較少。從美國的研究看，目前制約甲醇汽車使用的技術(shù)問題基本均已解決。

為了減少石油依賴，并且改進空氣狀況，美國從上世紀80年代初開始大力發(fā)展純甲醇燃料汽車，并且通過企業(yè)車隊規(guī)模化應(yīng)用的方式推廣純甲醇汽車的發(fā)展，取得了一定的成效，但由于甲醇汽車續(xù)航里程更少，且甲醇加注站等基礎(chǔ)設(shè)施未能同步建設(shè)，導(dǎo)致純甲醇汽車的試用量逐漸萎縮。隨后，美國開始開發(fā)既能使用汽油、又能使用甲醇的雙燃料汽車。1997年，美國汽油- -甲醇雙燃料汽車使用量達到最大，達到2.1萬輛，其中有1.5萬輛集中在加州，當(dāng)年該州甲醇加注站也超過100座。

目前美國甲醇汽車使用的主要方式仍然為上述“汽油- -甲醇”雙燃料汽車，該類汽車只需要對傳統(tǒng)汽車做簡要改動，增加的購車費用也較少，但由于需要兼容汽油的使用，因此該類汽車不能很好地發(fā)揮甲醇燃料的優(yōu)勢。

美國目前使用的甲醇燃料是混合了15%汽油的甲醇，俗稱M85%甲醇。

柴油機使用甲醇燃料的技術(shù)路線更多，應(yīng)用的難度也更大，美國80年代只有少部分甲醇校車等進入商用階段。

從美國的經(jīng)驗看，甲醇加注站的建設(shè)和維護難度相對較小。只需要配置專用的存儲罐、管道和加注槍即可，確保加注過程中的安全以及減少人體與甲醇的接觸幾率。

目前美國沒有商品化的甲醇汽車產(chǎn)品。在甲醇的應(yīng)用中，美國曾開發(fā)出成熟的商業(yè)化車型，主要有4種，全部屬于汽油-甲醇兩用燃料汽乘用車。分別為：Ford Taurus FFV（1993-1 9 9 8 m o d e l y e a r s）；C h r y s l e r D o d g e Spirit/Plymouth Acclaim（1993-1994 model y e a r s）； C h r y s l e r C o n c o r d e / I n t r e p i d（1994-1995）；General Motors Lumina（1991-1993 model years）。到1996年，市場在售的車型只有1996年份的Ford Taurus FFV車輛，至1998年，該車型1998年份車型推出后，美國市場上再無汽油- -甲醇兩用燃料汽車推出。

3甲醇汽車發(fā)展和使用中存在的問題及下步建議

3.1完善標(biāo)準體系

針對甲醇汽車的特性及應(yīng)用需求，組織制定甲醇汽車技術(shù)條件、甲醇發(fā)動機技術(shù)條件、甲醇汽車專用潤滑油、甲醇基準燃料技術(shù)要求、甲醇汽車污染物排放等相關(guān)標(biāo)準。完善甲醇燃料及加注體系標(biāo)準，研究制定車用甲醇燃料加注站設(shè)計與施工規(guī)范、車用甲醇燃料作業(yè)安全規(guī)范、甲醇燃料專用加注機、甲醇燃料添加劑等標(biāo)準。為保障甲醇汽車運行安全性能，建議在甲醇汽車發(fā)動機、燃料管路等部位和車身外觀做標(biāo)識，利于交通參與者以及維修、事故處理和應(yīng)急救援人員識別風(fēng)險，開展針對性的應(yīng)對。有關(guān)事項建議盡快納入國家標(biāo)準。

3.2加強使用監(jiān)管和宣傳教育

建議加強對甲醇燃料生產(chǎn)、運輸及加注，甲醇汽車生產(chǎn)及運行等進行有效監(jiān)督管理，確保甲醇汽車應(yīng)用安全穩(wěn)定、健康環(huán)保。另外，隨著甲醇汽車逐步進入百姓家，建議做好消費者的安全教育工作，重點針對加注偽劣甲醇、隨意和汽油混合使用、純甲醇汽車冷啟動和加速困難的應(yīng)對操作等進行教育，并說明不當(dāng)使用面臨的安全后果，以及對“三包”“召回”等消費者權(quán)益的不利影響等。同時建議將上述內(nèi)容寫入甲醇汽車產(chǎn)品使用說明書。

參考文獻

[1] Philip E. Cassady. The use of methanol as a motor vehicle fuel. Mathematical Sciences Northwest， Inc.

《關(guān)于在部分地區(qū)開展甲醇汽車應(yīng)用的指導(dǎo)意見》出臺的背景

甲醇作為車用替代燃料使用，具有低碳、氧含量高、辛烷值高的特性，有利于充分燃燒，可有效提升發(fā)動機功率。我國開展甲醇汽車研發(fā)和應(yīng)用始于上世紀70年代末，經(jīng)過40余年不斷探索實踐，有一批汽車和發(fā)動機制造企業(yè)，已擁有甲醇汽車專有技術(shù)，解決了甲醇燃料存在的腐蝕性、冷啟動、溶脹性等關(guān)鍵技術(shù)問題，具備了甲醇汽車自主開發(fā)能力。自2012年，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門在山西、上海、陜西、貴州、甘肅5省市開展甲醇汽車試點工作，進一步對社會關(guān)注的甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保性等性能進行了科學(xué)系統(tǒng)地驗證，為甲醇汽車推廣應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

我國具有富煤缺油少氣的資源稟賦特點，能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭為主，原油和天然氣資源的對外依存度較高，2018年原油對外依存度達70%，天然氣對外依存度達43%。而我國煤炭資源中40%以上是高硫煤，這些高硫劣質(zhì)煤不適宜直接作為發(fā)電或工業(yè)燃料，但可用于生產(chǎn)甲醇，目前我國煤基甲醇占比約為75%，其他利用焦?fàn)t氣、煤層氣等原料也可生產(chǎn)甲醇。2017年國內(nèi)甲醇產(chǎn)能為8351萬噸、產(chǎn)量為6147萬噸，開工率約74%，處于產(chǎn)能過剩狀態(tài)。綜合我國資源稟賦特點和甲醇汽車發(fā)展現(xiàn)狀看，推動甲醇汽車區(qū)域發(fā)展，符合我國國情，不僅有利于充分發(fā)揮我國煤炭資源優(yōu)勢、促進傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級，而且有利于推動綠色循環(huán)發(fā)展，實現(xiàn)能源多元化，保障國家能源安全。