乙醇和甲醇能否成为新能源普及推广成熟方案

    2007年，科尔尼通过分析认为乙醇在中国不适宜大范围推广。这份报告后来被放到了温家宝总理的桌上，并引起了重视。也正是在2007年，发改委出台了发展醇醚燃料征求意见稿，虽然非正式法规文件，但已显示出中国政府对乙醇与甲醇态度上的变化。

    这也是当年的机械工业部部长何光远深感欣慰的。他是荣惠康的老上级，因为鼎力支持甲醇燃料而被称为“甲醇部长”。

    2008年10月20日，在清华大学举办的“2008年国际生物燃料会议”上，美国Coskata能源公司公布的“纤维素乙醇”研发成果拨动了与会者的神经，大家感兴趣的不仅是这项技术可以大幅减少温室气体排放，更重要的是这项技术可以通过非粮食途径生产乙醇，这将扭转人们对乙醇与人类争口粮的成见，让业已受限制的乙醇燃料重新受到重视。

    乙醇的优点是可直接替代汽油，更重要的是乙醇燃烧后只产生水和二氧化碳，排放比较洁净。目前乙醇使用比较多的是巴西和美国，巴西因为拥有丰富的甘蔗资源，美国因为玉米产量丰富，因此具备推广乙醇燃料的天然优势。

    巴西在全国推广使用乙醇汽油E25(在汽油中掺25%的乙醇)，2005年巴西的甘蔗乙醇产量1300万吨，占世界总产量的43%。

    2005年美国生产玉米燃料乙醇1200万吨，按等热计算占美国当年汽油消费总量的2%。得益于美国政府的支持，美国燃料乙醇车型的推广处于世界前列。比如目前通用汽车已经生产超过500万辆灵活燃料(E-Flex)汽车，这些汽车可以使用混合85%的乙醇和15%的汽油，或者是普通汽油。

    2009年，通用汽车将在全球提供38款E-Flex汽车，计划产量将达到160万辆。在美国，通用预计其生物燃料汽车产量将在2012年前占其全球汽车产量的50%。

    中国目前燃料乙醇的产量超过100万吨，并在全国9省进行E10(汽油中掺10%的乙醇)的推广。但粮食乙醇的生产也消耗了大量粮食，比如2005年美国玉米乙醇燃料生产消耗了当年13%的玉米产量。因此，寻找非粮物质乙醇燃料是突破这一瓶颈的发展方向，而Coskata公司的方案无疑提供了解决这一难题的可能。

    《汽车商业评论》了解到，Coskata公司将在2009年中始试产纤维素乙醇汽油。量产后，扣除工厂的建设成本，其纤维素乙醇燃料的生产成本将低于1美元/加仑。而每加仑纤维素乙醇所产生的能量将为其生产过程中所消耗能量的 7.7倍，温室气体的排放则将根据使用的给料，最多将降低96%。

    Coskata公司表示，其第一座全规模工厂年产能力为5000万到1亿加仑，2011年将正式投产。如果这项已接近商业化的技术能普及推广，将在一定程度上降低汽车业对石油的依赖，从而缓解当前全球共同面临的能源、气候危机。

    百年汽车或许会因此产生某种改变。有了以上先进技术的支持，生产乙醇的生物质变得十分广泛，包括木本、农业废弃物、能源作物等，甚至包括城市建筑垃圾、固体垃圾(非种植类)在内的生物质也可转化成乙醇。

    “在寻求降低对石油依赖的所有替代能源技术途径中，可持续生物燃料是近期最可行的解决方案。”Coskata的投资合作伙伴通用汽车全球能源系统总监Andreas Lippert告诉《汽车商业评论》。

    在美国，生物燃料已成为一个正在兴起的大产业，现在乙醇占汽油消费的6%。自2003年以来，乙醇市场每年增长达到25%，过去5年，美国新建60多家工厂，产能增加45亿吨。2008年美国乙醇市场将达到200亿元的规模。

    美国政府对发展乙醇燃料给予了极大支持，2007年能源法案要求2020年乙醇产量达到360亿加仑，其中不超过150亿加仑来自于玉米，至少210亿加仑为生物燃料，其中160亿加仑来自纤维素。

    目前，中国是位于美国和巴西之后的世界第三大乙醇燃料生产国，年产乙醇约10亿加仑，占汽油消费的2%左右，未来可能增长到4%左右。

    2008年4月19日，美国通用汽车与北京清华大学合作成立“中国车用能源研究中心”。这是中国能源研究领域第一家专业针对车用能源的研发机构。根据该中心的研究进程，通用汽车已经开始成功地评定可持续生物燃料在中国车用能源领域的发展潜力。

    非粮物质乙醇燃料解决方案无疑为乙醇重新赢得政府的青睐提供了新的机会。据保守估计，目前中国具有年产500亿加仑乙醇的生物质潜力，销售额将达到830亿美元，超过当前中国的IT产业。

    当然，生物燃料的发展也面临着诸多瓶颈，其中最大的瓶颈是基础设施问题。比如，在美国目前有不到1800座E85加油站，而在巴西已有33000个灵活燃料加油站。而在中国，目前只有在9个省市试点加20%乙醇的替代燃料方案。如果要普及推广，还有很多基础性工作要做。另外就是缺乏鼓励政策，比如美国给予燃料乙醇每升13.5美分的税收返还。

    在乙醇受到粮食瓶颈制约的前提下，甲醇的优势开始凸显。甲醇可以通过煤和天然气生产。所以，许多国家都对甲醇作为车用替代燃料进行了长期的研究，现在技术已比较成熟，甲醇的规模化生产也开始普及。

    荣惠康告诉《汽车商业评论》，“甲醇燃料中国已经搞了20多年的试验，现在证明甲醇比汽油好得多。”

    他所指的好得多包括几个方面。第一个优点是，甲醇的辛烷值远高于普通汽油，抗爆性好。目前在山西、陕西试推广使用M15甲醇汽油(汽油中掺15%的甲醇)发动机的功率可提高2%左右，而燃料能耗却降低了6%～8%。

    第二个好处是，甲醇的空燃比低，相当于汽油空燃比的44%，同时着火极限宽，可以在较宽的混合气浓度范围内工作，这样燃烧更充分，效率更高，从而达到改善排放降低油耗的目的。试验证明，甲醇燃烧的排放清洁，与石油类燃料相比，尾气碳氢化合物、CO、氮氧化物含量均有较大幅度下降，且不含致癌物质苯及丁二烯。

    另一优点就是甲醇要便宜得多。荣惠康算了一笔账，一升甲醇售价2.88元，而93号汽油2008年年底降价前超过6元钱(而从长远来看，油价显然还是要上涨)，按1.6升甲醇代替1升汽油(发挥相当的热效率)只相当于4.5元。比如山西的长治有80多台甲醇客车在运行，老百姓就非常受实惠，因为甲醇便宜，所以它的票价要比汽油发动机的客车便宜。

    但是，由于甲醇本身有毒，而且易挥发，同时燃烧后会产生甲酫，这些有毒物质均可能造成对人体的伤害，因此，过去以来人们对甲醇存在一些误解，从而影响了甲醇作为车用替代燃料的推广使用。

    事实上，1970年代第二次石油危机后，世界各国就纷纷开展甲醇汽油和纯甲醇燃料替代车用汽油的研究，先后研究了低比例甲醇汽油(M3～M15)、高比例甲醇汽油(主要是M85)。

    低比例甲醇汽油(M3～M5)可直接替代汽油，M10～M20甲醇汽油容易出现遇水分层乳化、低温启动困难、高温气阻、腐蚀溶胀等问题，但现在通过添加剂及对密封件及油路的改进予以解决。

    高比例甲醇汽油(M85、M100)则需要对发动机和汽车进行改进。荣惠康对《汽车商业评论》说，当然，目前改装一台客车成本不到1万元，改装一台轿车不足2000元。

    现在，低比例甲醇汽油已在美国、法国、意大利、新西兰等国家商业化，其中M15甲醇汽油曾在德国和北欧大规模示范，示范车辆达千辆。M85甲醇汽油被认为是较理想的配比，德国、美国、日本等都掌握并示范推广了这一技术。

    不过，1990年代后期，由于天然气涨价，甲醇生产成本升高，导致了国际上甲醇燃料车用的萎缩，但是国内情况却相当不同。

    我们煤炭资源丰富，占全球第三，国家为此确定了以煤为基础的能源方针。由于中国煤有40%以上是高硫煤，含硫量超过1%。北京原来含硫界限是1%，现在只要超过0.8%的含硫量，这样的煤就不允许烧了。怎么办？做甲醇，在做甲醇的过程当中，99%的硫都可被吸出，典型的变废为宝。

    中国利用山西、陕西煤碳资料丰富的天然优势，已对M15甲醇汽油进行了20年的示范推广，同时对高比例甲醇汽油发动机进行了研发，现在技术已基本成熟。荣惠康称，他在跑甲醇燃料的七八年间抓了“四车两机”，四车是指奇瑞(参数配置)轿车、华普轿车、长安奔奔(参数配置图库)轿车，加上一汽大卡车；两机就是一汽CA6102发动机和大连的一款柴油机。

    让荣惠康引以为荣的是一汽与山西方面合作开发的甲醇发动机。一汽原来有一款CA6102发动机，是汽油机，后来改成使用柴油及天然气，现在又改成可以使用甲醇。“我协调一汽给山西发动机，你搞这个工作，你不和大企业结合是没有前途的。”他对《汽车商业评论》表示。目前，针对该发动机批量生产的合资框架协议已达成。

    但是，对于中国来讲，目前推广甲醇亟需解决的问题还不少，比如标准、法规的制订、监管的规范化等。此外，大型燃料和汽车企业的参与度也有待提高。荣惠康表示，“按全球经验，一个新燃料的开发，从试验到成功，需要15年左右，而推广也要15年，现在甲醇燃料在中国开始进入推广阶段。”

    《汽车商业评论》认为，无论是甲醇还是乙醇，亦或是其他车用替代能源解决方案，要想大面积推广，离不开政府的支持。此前，德国大众汽车公司在中国花了大量精力和财力推广其生物柴油替代能源解决方案，但因为政府的否决而了无结果。(汽车商业评论)

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