法國(guó)ngv協(xié)會(huì)在家庭轎車(chē)上開(kāi)發(fā)代用燃料

法國(guó)ngv協(xié)會(huì)在家庭轎車(chē)上開(kāi)發(fā)代用燃料

0代用燃料成為人類(lèi)面臨的新問(wèn)題和新對(duì)策,引起關(guān)注國(guó)家能源戰(zhàn)略隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗增加。作為世界主要產(chǎn)油地的中東,因政治原因不穩(wěn)定,造成最近一段時(shí)間的石油一直維持在很高的價(jià)位,盡管OPEC一直要求成員國(guó)加大石油產(chǎn)量以維持世界原油市場(chǎng)價(jià)格的穩(wěn)定性,但作用不大。如今石油問(wèn)題已經(jīng)涉及到各國(guó)的能源戰(zhàn)略和國(guó)家安全問(wèn)題。為此世界各國(guó)尤其是各個(gè)大國(guó)都在考慮自己的能源戰(zhàn)略,根據(jù)本國(guó)國(guó)情積極尋求新的能源出路,同時(shí)積極發(fā)展代用燃料以減少對(duì)石油的依賴(lài)性。據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年汽車(chē)的燃油消耗量約占能源總需求量40%以上。巨大的燃油消耗不僅對(duì)日益枯竭的石油能源造成巨大壓力,同時(shí)大量燃油燃燒不當(dāng)所排放出的污染物已成為威脅人類(lèi)生存的主要因素。因此,尋求資源豐富、環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)可行的代用燃料已成為人類(lèi)亟待解決的重大問(wèn)題。目前已開(kāi)發(fā)的車(chē)用代用燃料有天然氣、液化石油氣、氫能源、二甲醚、醇類(lèi)燃料及生物燃料等?；旌先加椭饕袚剿酱己蛽缴镉偷刃问?。1國(guó)外汽車(chē)、液體燃料的應(yīng)用1.1法國(guó)cng汽車(chē)計(jì)劃目前燃用天然氣和液化石油氣的燃?xì)馄?chē),應(yīng)用技術(shù)較為成熟,實(shí)際應(yīng)用比較多。據(jù)有關(guān)資料不完全統(tǒng)計(jì),全世界已有40多個(gè)國(guó)家總計(jì)使用燃?xì)馄?chē)500萬(wàn)輛以上,約占全球汽車(chē)總保有量的0.7%左右,其中LPGV約400萬(wàn)輛以上,CNGV約100萬(wàn)輛,LNGV近萬(wàn)輛。美國(guó)計(jì)劃到2010年,在公共汽車(chē)領(lǐng)域7%使用天然氣汽車(chē),并且將50%出租車(chē)和班車(chē)改為專(zhuān)用天然氣汽車(chē)。德國(guó)計(jì)劃到2010年,天然氣汽車(chē)數(shù)量達(dá)到10～40萬(wàn)輛,加氣站將有目前的180個(gè)增加到至少300個(gè)。日本的天然氣汽車(chē)主要應(yīng)用于在市中心行駛頻率很高的出租汽車(chē)、公共汽車(chē)及送貨上門(mén)服務(wù)的車(chē)輛。LPG汽車(chē)以轎車(chē)為主。LNG汽車(chē)以貨車(chē)為主。在法國(guó),人口在20萬(wàn)以上的城市,半數(shù)以上的城市有一定數(shù)量的CNG公交車(chē)。為促進(jìn)NGV事業(yè)的發(fā)展,法國(guó)NGV協(xié)會(huì)于2003年5月20日開(kāi)會(huì)通過(guò)了一個(gè)新的行動(dòng)計(jì)劃。該計(jì)劃不僅確定在近期內(nèi)大力發(fā)展公共交通、城市運(yùn)輸和公務(wù)(商務(wù))車(chē)隊(duì)CNG項(xiàng)目,而且制定了一個(gè)遠(yuǎn)景規(guī)劃,即在2008年之前將CNG應(yīng)用到家庭轎車(chē)上。該計(jì)劃的目標(biāo)是:a.強(qiáng)調(diào)NGV在改善溫室效應(yīng)上的優(yōu)勢(shì)。b.給用戶(hù)提供高安全性的CNG汽車(chē)。c.解決CNG汽車(chē)的內(nèi)部和行李箱空間限制問(wèn)題。d.使NGV在汽車(chē)性能上接近燃油汽車(chē)。e.增加加氣站數(shù)量并形成規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。f.干道公路沿途可以24h提供加氣服務(wù)。g.推出家庭用小型壓縮機(jī),便于用戶(hù)在自家停車(chē)場(chǎng)加氣。相關(guān)政府部門(mén)和公司均表示將加強(qiáng)合作、分享技術(shù)和市場(chǎng)信息,以確保上述計(jì)劃的完成。該計(jì)劃同時(shí)強(qiáng)調(diào)兩個(gè)時(shí)間框架:到2005年,OEM下線(xiàn)的CNG小車(chē)數(shù)量達(dá)到10000輛;到2010年,CNG汽車(chē)保有量達(dá)到汽車(chē)銷(xiāo)售總量的5%。此外世界上包括我國(guó)在內(nèi)的一些國(guó)家也都在大力發(fā)展天然氣和液化石油氣的燃?xì)馄?chē)。1.2燃料乙醇在汽油消費(fèi)中的使用2005年,全世界生物燃料乙醇的總產(chǎn)量約為3000萬(wàn)t,其中巴西和美國(guó)的產(chǎn)量均約為1200萬(wàn)t。巴西幅員遼闊,土地資源豐富,地處熱帶,雨水充沛,適宜甘蔗生長(zhǎng)。為了減少對(duì)石油進(jìn)口的依賴(lài),巴西從1975年開(kāi)始實(shí)施“燃料乙醇計(jì)劃”,以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇替代車(chē)用汽油,主要做法包括:一是規(guī)定車(chē)用汽油必須添加一定比例的燃料乙醇;二是安排資金支持改良甘蔗品種、改進(jìn)乙醇生產(chǎn)工藝、開(kāi)發(fā)燃料乙醇汽車(chē);三是對(duì)燃料乙醇和乙醇汽車(chē)的生產(chǎn)和銷(xiāo)售減免有關(guān)稅費(fèi)。經(jīng)過(guò)多年的努力,巴西“燃料乙醇計(jì)劃”達(dá)到了預(yù)期目的。1985年以來(lái),雖然燃料乙醇產(chǎn)量因油價(jià)、糖價(jià)和政策影響有所波動(dòng),但平均年產(chǎn)量達(dá)1000萬(wàn)t左右,累計(jì)替代石油約2億t。目前,巴西所有車(chē)用汽油均添加20%～25%的燃料乙醇,并且已有大量使用純?nèi)剂弦掖嫉钠?chē),2005年銷(xiāo)售的汽車(chē)70%為可以完全燃用純?nèi)剂弦掖嫉钠?chē)。2005年,巴西燃料乙醇消費(fèi)量為1200萬(wàn)t,替代了當(dāng)年汽油消費(fèi)量的45%,約占車(chē)用燃料消費(fèi)總量的三分之一,為70多萬(wàn)人提供了就業(yè)機(jī)會(huì)。燃料乙醇已成為巴西保障能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加就業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。美國(guó)也是從上世紀(jì)70年開(kāi)始發(fā)展燃料乙醇的,主要是利用其耕地多、玉米產(chǎn)量大的優(yōu)勢(shì),以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇。一方面是為了減少石油進(jìn)口,另一方面是為了增加農(nóng)產(chǎn)品的收益,穩(wěn)定玉米價(jià)格。20世紀(jì)80年代后期,受石油價(jià)格較低的影響,美國(guó)燃料乙醇的生產(chǎn)和銷(xiāo)售曾受到抑制。1990年美國(guó)出臺(tái)《清潔空氣法》后,乙醇作為MTBE(一種增加汽油辛烷值、減少污染排放的汽油添加劑,現(xiàn)被認(rèn)為滲入地下水后會(huì)致癌)的替代品,市場(chǎng)需求量迅速增加。2002年以來(lái),受石油價(jià)格大幅上漲的推動(dòng),燃料乙醇再次得到重視,生產(chǎn)銷(xiāo)售迅速增長(zhǎng)。美國(guó)為推廣燃料乙醇制定了積極的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,每加侖燃料乙醇可得到51美分的稅收返還(折合每升13.5美分)。為了進(jìn)一步擴(kuò)大生物燃料的應(yīng)用,最近美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)的2005年能源法提出了可再生能源燃料配額標(biāo)準(zhǔn),要求在汽油消費(fèi)中包含特定數(shù)量的可再生能源燃料,而且將逐年遞增。從2006年至2012年,可再生能源燃料年用量要從40億加侖(1200萬(wàn)t)增加到75億加侖(2300萬(wàn)t)。同時(shí),美國(guó)積極發(fā)展纖維素制取燃料乙醇的技術(shù),進(jìn)一步擴(kuò)大可利用的生物資源,以便更大規(guī)模地替代石油。按照美國(guó)總統(tǒng)布什于2005年簽署的《能源政策法案》的要求,到2012年,美國(guó)清潔能源和再生能源要比2004年增加一倍,相應(yīng)的乙醇和生物柴油產(chǎn)量要達(dá)到75億加侖/年,以減輕對(duì)進(jìn)口石油的依賴(lài)和減少溫室氣體的排放。美國(guó)福特汽車(chē)公司生產(chǎn)靈活燃料汽車(chē)已有10年歷史,產(chǎn)量累計(jì)已達(dá)100萬(wàn)輛。這種汽車(chē)可使用汽油、乙醇(E-85)以及甲醇(M-85)為燃料。福特公司主席兼首席執(zhí)行官比爾·福特2004年9月曾宣布,福特在2005年準(zhǔn)備生產(chǎn)25萬(wàn)輛靈活燃料汽車(chē)。歐盟對(duì)生物燃料也很重視,但由于歐盟成員國(guó)人均耕地面積少,地處溫帶,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件較差,不具備大量使用糧食或甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇的條件,因此,歐盟生物燃料主要以生物柴油為主,包括以大豆、油菜籽等為原料生產(chǎn)柴油和以回收動(dòng)植物廢油為原料生產(chǎn)柴油兩種方式。目前,原歐盟15個(gè)成員國(guó)年產(chǎn)生物柴油約200萬(wàn)t,占世界生物柴油總產(chǎn)量的90%,其中德國(guó)生物柴油年產(chǎn)量約為150萬(wàn)t。2005年10月,德國(guó)8個(gè)地區(qū)的許多汽車(chē)都用上了豆油和菜籽油,研制者確信自然界的菜籽油比出自石油的普通柴油具有更大的經(jīng)濟(jì)效益。目前,為了提高能源安全、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)生物燃料的發(fā)展,許多國(guó)家都提出了生物燃料發(fā)展目標(biāo)。歐盟提出的目標(biāo)是:到2010年,生物燃料占交通燃料的比例達(dá)到6%;美國(guó)提出的目標(biāo)是:到2020年,生物燃料在交通燃料中的比例達(dá)到20%,到2030年,該比例達(dá)到30%;瑞典提出2020年之后,利用纖維素生產(chǎn)的燃料乙醇全部替代石油燃料,徹底擺脫對(duì)石油的依賴(lài)。因此,生物燃料將逐步成為替代石油的重要能源。1.3甲醇與汽油的互溶性能差根據(jù)燃料狀態(tài)不同,煤基汽車(chē)燃料可分為煤制甲醇、煤合成油和煤發(fā)電等。甲醇摻入汽油后,可增加汽油的含氧量,提高汽油的辛烷值,可替代四乙基鉛添加劑。甲醇汽油中甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在3%～5%之間,此時(shí)甲醇溶于汽油,可和汽油一樣使用,發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)需作任何更改,運(yùn)轉(zhuǎn)正常,其應(yīng)用在許多國(guó)家已經(jīng)商業(yè)化。當(dāng)汽油中甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15%～85%之間時(shí),甲醇與汽油的互溶性能差,易發(fā)生分相,需加入助溶劑。如M15曾在歐洲的德國(guó)、瑞典、新西蘭等國(guó)家大規(guī)模研究、示范。M85被認(rèn)為是較理想的配比,具有更大吸引力,德國(guó)、美國(guó)、加拿大、瑞典、奧地利和日、韓等國(guó),都基本掌握并示范推廣了這種技術(shù)?！懊鹤冇汀?CTL)是20世紀(jì)20年代德國(guó)的兩位科學(xué)家發(fā)明的。即煤炭的液化,就是指以煤炭為原料制取汽油、柴油、液化石油氣的技術(shù)。目前“煤變油”在國(guó)外已成為最有前景的方向之一。2005年在烏克蘭盧甘斯克市召開(kāi)了“煤變油”的國(guó)際會(huì)議,在會(huì)議上報(bào)道了南非把煤加工成汽油保證了自己100%的需求。目前南非擁有一套年產(chǎn)800萬(wàn)t油品的煤變油工廠,是世界上唯一一家大規(guī)模的煤變油商業(yè)工廠,并為該國(guó)提供了60%的運(yùn)輸油料。美國(guó)自2004年起開(kāi)始搞煤的間