《選車網(wǎng)》了解到,由于國(guó)6a階段要求與國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)差別不大,多數(shù)企業(yè)摸底測(cè)試之后較有信心。而2023年實(shí)施的“國(guó)6b”排放標(biāo)準(zhǔn),比“國(guó)6a”嚴(yán)了幾乎一倍,相比“國(guó)五”則更顯得“不留情面”。多數(shù)企業(yè)認(rèn)為時(shí)間倉(cāng)促、成本壓力大、技術(shù)難度大。
倘若傳統(tǒng)燃料汽車短時(shí)間內(nèi)無(wú)法達(dá)到國(guó)六排放要求,能否找到替代燃料解決排放問(wèn)題呢?對(duì)汽車能源的多元化探索,特別是甲醇汽車方面,經(jīng)過(guò)六個(gè)五年計(jì)劃的研發(fā),國(guó)內(nèi)企業(yè)、專家取得了突破性進(jìn)展。
日前吉利宣布,其甲醇汽車進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展階段,開始開發(fā)高壓縮比甲醇動(dòng)力,探索渦輪增壓及缸內(nèi)直噴甲醇動(dòng)力技術(shù),甚至單一燃料甲醇車技術(shù),并與冰島碳循環(huán)國(guó)際公司進(jìn)行深度合作,推動(dòng)全球綠色甲醇循環(huán)利用。
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同時(shí),天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院姚春德教授帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的柴油甲醇組合燃燒技術(shù),突破了甲醇難以壓燃的應(yīng)用障礙,在柴油和甲醇混合燃燒方面,甲醇替代率達(dá)到45%以上。在機(jī)械工業(yè)科技大會(huì)上,該技術(shù)榮獲2016年度中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
吉利汽車和姚春德教授團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果,代表了工信部倡導(dǎo)甲醇汽車發(fā)展的兩個(gè)方向。而車企在國(guó)6b階段遭遇的重重困難,甲醇路線或能巧破難題。
首先,國(guó)6b階段排放加嚴(yán)導(dǎo)致成本上升,是車企應(yīng)對(duì)國(guó)六需要解決的第一個(gè)難題。為了“排放達(dá)標(biāo)”,傳統(tǒng)燃料汽車的后處理裝置方案,或許要“無(wú)窮大地” 提高貴金屬用量,同時(shí)加裝顆粒物捕捉器,從而使得成本不斷增加。
而甲醇的排放情況遠(yuǎn)優(yōu)于汽油和柴油,且甲醇特殊的分子結(jié)構(gòu),使得它在減少顆粒物排放造成的空氣污染方面具有“先天優(yōu)勢(shì)”。就顆粒物產(chǎn)生的原理而言,石油燃料碳鏈的長(zhǎng)短是決定顆粒物排放的主要因素,碳鏈越長(zhǎng)的燃料,燃燒后顆粒物排放得越多。柴油所含碳?xì)浠衔锏奶荚訑?shù)是12~260個(gè),汽油是7~16個(gè),甲醇僅有一個(gè)碳原子,因而甲醇燃燒后的顆粒物排放很少。
在山西晉中運(yùn)行的吉利海景SC7甲醇汽車,其氮氧、碳?xì)浜吞佳趸衔锏扰欧疟葒?guó)四標(biāo)準(zhǔn)的限額值低40%~50%,部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)。姚春德教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“甲醇重型商用車組合研發(fā)技術(shù)”,同時(shí)降低了氮氧化物和碳煙顆粒物的排放量,不需要尿素輔助就可以滿足國(guó)五排放要求。
今年11月4日,華菱星馬——天津大學(xué)柴油甲醇雙燃料國(guó)六項(xiàng)目正式簽約。“校企合作、產(chǎn)研結(jié)合”為甲醇助推車企“達(dá)標(biāo)國(guó)六”邁出了重要一步。
其次,由于時(shí)間緊迫,車企來(lái)不及開發(fā)新一代發(fā)動(dòng)機(jī),成為國(guó)6b 階段“卡住”車企的第二難關(guān)。如今,多數(shù)車企應(yīng)對(duì)國(guó)六的技術(shù)方案還處在摸索或試驗(yàn)階段,而甲醇燃料和甲醇汽車的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)行多年,在甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上,我國(guó)處于世界領(lǐng)先地位。
早在2005年,吉利汽車就已著手研發(fā)甲醇替代燃料,于2006年成功研發(fā)第一代甲醇汽車。并于2012年12月,成為我國(guó)惟一獲得工信部甲醇汽車產(chǎn)品公告的汽車制造企業(yè)。
從2005年至今,吉利甲醇汽車研發(fā)經(jīng)歷了技術(shù)積累、量產(chǎn)試運(yùn)行、規(guī);a(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展四個(gè)階段。在技術(shù)積累階段,吉利汽車攻克了低溫啟動(dòng)、靈活控制、耐醇材料等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),獲得了核心專利技術(shù)40多項(xiàng)。按照規(guī)范的研發(fā)流程,成功開發(fā)了第一代甲醇動(dòng)力和第一代M100(不摻汽油,只有甲醇和少量添加劑)甲醇汽車。
如果說(shuō)吉利汽車克服了甲醇乘用車的技術(shù)難點(diǎn),那么姚春德教授團(tuán)隊(duì)則為甲醇在重型商用車上的應(yīng)用,則是作出了突出貢獻(xiàn)。姚春德團(tuán)隊(duì)開發(fā)了整套甲醇噴射系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,建立了完整的自主開發(fā)體系。通過(guò)自主研制的電控系統(tǒng),在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定溫度后,安裝在進(jìn)氣總管的甲醇噴嘴向進(jìn)氣道噴射甲醇,使甲醇與空氣形成均質(zhì)混合氣后在氣缸內(nèi)和柴油共燃。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)、試用,甲醇的最大替代率可達(dá)45.6%,平均替代率為32.7%,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率可以提高8.7%,達(dá)到47.6%。
車企的第三個(gè)難題在于,即便研發(fā)出合格的發(fā)動(dòng)機(jī),也需要與整車匹配、反復(fù)試驗(yàn),進(jìn)行20萬(wàn)公里的質(zhì)量認(rèn)證等等,重復(fù)環(huán)節(jié)多,時(shí)間周期長(zhǎng)。而經(jīng)過(guò)多年的科研、試驗(yàn)、試運(yùn)行,我國(guó)甲醇汽車已日漸成熟,目前距全國(guó)推廣只欠“東風(fēng)”。
以吉利汽車為例,自2013年3月投入試運(yùn)行以來(lái),已經(jīng)有1008輛吉利甲醇汽車在全國(guó)5個(gè)省市8個(gè)試點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行試運(yùn)行,行駛總里程超過(guò)1.3億公里,單車最大行駛里程超過(guò)30萬(wàn)公里。
今年5月,國(guó)家工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合組織專家對(duì)晉中甲醇汽車試點(diǎn)工作進(jìn)行驗(yàn)收。結(jié)果顯示,甲醇汽車在經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、安全性、適用性、可靠性方面符合要求,達(dá)到預(yù)期效果。
甲醇不僅有助于企業(yè)“達(dá)標(biāo)國(guó)六”,在燃料經(jīng)濟(jì)性上方面,甲醇汽車也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)燃料汽車。
姚春德介紹說(shuō),根據(jù)目前12個(gè)省市100多輛重型車的運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì),按照現(xiàn)在柴油和甲醇的價(jià)格計(jì)算,使用柴油甲醇組合燃燒技術(shù)的重型車可節(jié)約20%~25%的燃料成本。
據(jù)吉利汽車提供的資料顯示,在晉中投放的150輛甲醇出租車,平均每公里燃料成本為0.39元(計(jì)入少量啟動(dòng)需要的汽油的成本),百公里燃料費(fèi)用約39元,而同款同排量汽油車百公里燃料費(fèi)用約75元,甲醇車燃料費(fèi)用降低48%,使用經(jīng)濟(jì)性較好。按每車每年運(yùn)行9萬(wàn)公里計(jì)算,每車每年節(jié)省燃料成本可高達(dá)3.2萬(wàn)元。
此外,甲醇燃料還可以有效減輕我國(guó)能源壓力。制作甲醇的原料多是高硫、高灰的劣質(zhì)煤,這些劣質(zhì)煤是不能直接燃燒的,但這類煤占全國(guó)總儲(chǔ)量的40%~50%。因此,大力發(fā)展煤制甲醇是對(duì)資源的合理利用最大化,其戰(zhàn)略價(jià)值不亞于開發(fā)了一種新能源。
既然甲醇汽車技術(shù)成熟、節(jié)能環(huán)保、且煤制甲醇還能有效解決我國(guó)的能源危機(jī),為何甲醇技術(shù)發(fā)展30年來(lái)一直在試點(diǎn)范圍內(nèi)打轉(zhuǎn)?為何地方政府的熱情高過(guò)中央政府?又為何沒(méi)有任何資質(zhì)的甲醇改裝車,數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試點(diǎn)內(nèi)的正規(guī)車?種種跡象都表明甲醇燃料的市場(chǎng)認(rèn)可度非常高,且前景廣闊。而甲醇汽車卻遲遲無(wú)法全面推廣呢?《選車網(wǎng)》將繼續(xù)關(guān)注甲醇汽車的話題。
從目前行業(yè)應(yīng)對(duì)“國(guó)六b”的技術(shù)儲(chǔ)備看,如果不采用甲醇技術(shù)路線,難度將相當(dāng)大,而且成本太高。因此,甲醇路線或?qū)⒊蔀橹袊?guó)有別于其他國(guó)家技術(shù)路線。