在知乎上，有一個爆火的問題：“如果一種能量液體，能在五分鐘內充滿汽車并且續(xù)航達到600多公里，是不是新能源電動車就毫無優(yōu)勢了？”

許多人腦海里第一個閃現的答案是汽油。從補能便捷性的角度而言，汽油確實有它的優(yōu)勢。但從國家能源安全的角度而言，我國石油對外依存度在2021年仍保持72%的高比例。此外，汽油車的一氧化碳排放量占到排放總量的80%，對環(huán)境和人類身體健康的影響是不可逆的。

純電動車，是打著“環(huán)保”旗號而生的新事物。但為了彌補續(xù)航里程的短板，車企會堆砌大容量的電池�？墒聦嵣希�隨著純電動車的加速普及，鋰礦資源的供應或存在一定的風險。要知道，中國只有全球6%的鋰礦，但生產了全球71%的鋰鹽。從長遠來看，供需關系仍存在著一定的不穩(wěn)定性，能源危機警鐘長鳴。

2006年，諾貝爾化學獎得主、著名有機化學家喬治·奧拉寫了一本書，名叫《跨越油氣時代——甲醇經濟》。書中，喬治圍繞全球面臨的能源危機，提出了一個解決能源問題的新概念：甲醇經濟。他提到，未來在油氣之后，人類的燃料就是甲醇。

有一種神奇的液體，叫甲醇

這里，我們先要給大家科普一個冷知識——中國，是全球最大的甲醇生產國和消費國，產能占全球的65%。

“甲醇取之不盡，它是一個能源載體。”南方科技大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院院長、澳大利亞國家工程院外籍院士劉科曾在公開場合這樣評價甲醇。

除了“取之不盡”，甲醇還是國際上公認的清潔燃料：易于充分燃燒，燃燒后的產物主要是二氧化碳和水，而二氧化碳也可制備甲醇，因此甲醇是完全可以實現碳中性循環(huán)的低碳燃料。作為全球最大的甲醇生產國和消費國，數據顯示，2022年上半年，我國甲醇產量約為3835萬噸，較去年同期同比增長2.43%。

在過去，我們對甲醇有太多的誤解。

有很多人認為甲醇有毒，不安全。的確，甲醇的毒性對人體的神經系統和血液系統影響較大，它經消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產生毒性反應，甲醇蒸氣能損害人的呼吸道黏膜和視力。

但是造成這種危害的前提是甲醇暴露在人體面前�；蛘哒f，只要不直接喝下甲醇，基本上是安全的。

甲醇分子式CH3OH，常溫常壓條件下是液體。在化學層面，甲醇和乙醇都屬醇類，兩者的化學性能十分相似，對生物體也有相似的毒性機理和相同的輕度危害等級。

圖片
甲醇分子結構，視覺中國

依據《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》國家標準GBZ 230—2010規(guī)定，甲醇和乙醇、汽油均被列入輕度危害等級，甲醇的危害指數還低于汽油。在甲醇汽車試點的十個城市區(qū)域范圍，全體涉醇人員體檢中，均未出現影響人體健康的案例，根據監(jiān)測，涉醇場所環(huán)境空氣中的甲醇濃度均低于我國職業(yè)接觸規(guī)定的限值。

更何況，甲醇與乙醇、汽油都屬于易燃易爆危險化學品，甲醇的熱值低于乙醇、汽油，揮發(fā)性低于汽油，容易溶解于水，在消防安全方面的危害性也低于汽油。

相比汽油，甲醇作為燃料的優(yōu)勢還在于燃燒更加充分。

因為，甲醇燃料辛烷值高達112，能使發(fā)動機更加平穩(wěn)地工作。甲醇作為含氧燃料，改善了發(fā)動機的燃燒反應，提高了熱工轉換效率。

更重要的是，甲醇在發(fā)動機中燃燒的理論空燃比僅為6.45，比汽油的空燃比14.6低一半多；加上提高了發(fā)動機熱效率，意味著發(fā)動機配氣量將相應有所下降；而發(fā)動機吸入空氣量減少的同時，氮氣吸入同比例減少，產生氮氧化物的數量也應當有所減少。

國內10年甲醇汽車試點及應用推廣實踐表明，甲醇汽車的能效比汽油汽車高21%，同時二氧化碳排放量減少26%。

那么問題來了，甲醇這樣神奇的液體，為何以前沒有大規(guī)模普及呢？主要的技術瓶頸，出在制甲醇的環(huán)節(jié)上。

制甲醇，有了新思路

我們需要科普的第二個冷知識是——我國傳統的甲醇生產主要以煤為原料。

傳統甲醇的主要原料來自煤炭氣化后產生的氫氣和二氧化碳。這主要是因為我國富煤貧油少氣的資源特點，所以煤制甲醇占到了總產量的80%；像海外甲醇的生產原料就主要是天然氣，占比超過90%。

而傳統煤化工制備甲醇會排放大量的二氧化碳，這顯然與新能源汽車所追求的“低碳環(huán)保”大方向，背道而馳。

除此之外，甲醇的制取方式還有電甲醇，通過電解水制氫與二氧化碳合成電制甲醇；生物質甲醇，主要由秸稈、城市垃圾廢棄物等制取。其中，電制甲醇是通過結合綠色氫和從工業(yè)來源捕獲的二氧化碳生產而來的。它所排放的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和顆粒物更少。

以氫和二氧化碳為原材料的制取甲醇方式，在隨后的技術迭代中，逐漸走向了臺前。

2015年，中國新能源汽車產銷量躍居全球第一。恰巧在這一年，吉利開始探尋下一代甲醇制取的方式——吉利投資了冰島碳循環(huán)國際公司，共同探索清潔甲醇燃料合成生產技術，利用地熱發(fā)電制氫與捕集的二氧化碳合成可再生甲醇。在冰島市場測試運行項目中，吉利甲醇汽車運行總里程超過40萬公里，單車行駛最長里程超過10萬公里。

在獲取二氧化碳加氫制甲醇（ETL）技術儲備之后，吉利汽車努力推動其商業(yè)化落地。終于在2020年，吉利把這一套技術引入中國，并與安陽順成公司合作建成了全球最大規(guī)模綠色低碳甲醇工廠——2023年2月21日，這座工廠正式投產。

圖片
安陽甲醇工廠

具體來看，該工廠所采用的工藝不同于常見的以CO為碳源與H2反應合成甲醇的傳統工藝，而是以CO2和H2作為原料一步合成甲醇，采用了中國具有完全自主知識產權的、全球領先的CO2捕集凈化工藝，從工業(yè)尾氣中回收CO2，創(chuàng)新性做到了甲醇聯產LNG，有效氣體全部利用，節(jié)能、高效、安全、綠色。

項目達產后，每年可綜合利用焦爐氣3.6億Nm3，生產甲醇11萬噸和聯產LNG 7萬噸，實現銷售收入5.6億元。項目通過合成甲醇，每年可直接減排二氧化碳16萬噸，相當于增加森林種植面積16萬畝，間接減排55萬噸二氧化碳，相當于增加森林面積55萬畝。

理論上來說，二氧化碳制甲醇的方式，不僅僅是制造清潔能源，同時還在處理化工生產排放出來的二氧化碳。而如此“綠色”的甲醇燃料，其實已經悄悄上路。

節(jié)能環(huán)保，別再死守純電動了

談到象征著“綠色”的新能源汽車，人們會聯想到的一條路線是：徹底淘汰內燃機，通過純電動技術和燃料電池技術，來實現零排放汽車的最終目標。

但其實，還有另一條路徑，就是以繼續(xù)使用內燃機但尋求替代燃料為目的的方案，如天然氣、乙醇、二甲醚。當然，最重要的一種替代燃料就是我們今天的主角——甲醇燃料。

與純電車相比，首先甲醇的全生命周期，碳的排放表現更好。像一些三元鋰電池中，含有大量的重金屬和稀有金屬，對環(huán)境的影響也存在極大的不確定性。此外，甲醇燃料加注站的補能體驗，與加汽油沒有本質的區(qū)別。相比充電來說，補能的時間成本大大降低。

與氫燃料車相比，甲醇在常溫常壓下是液體，在制造和運輸、儲存環(huán)節(jié)的成本更低，對車輛的結構改造也更小。并且，氫燃料同樣也需要大容量的電池，仍逃不開純電動車中鋰電池的那些固有問題。

與汽油發(fā)動機相比，甲醇燃料發(fā)動機主要特征技術有三點：即甲醇燃料供應系統、低溫啟動系統以及防腐蝕部件。同時，還需要相應的專用后處理裝置，專用濾清器等零部件。

吉利汽車作為國內最早響應國家政策、投身甲醇汽車研究領域的汽車企業(yè)，18年來已攻克低溫冷啟動、耐甲醇材料開發(fā)、專用潤滑油開發(fā)、專用添加劑開發(fā)、排放控制、甲醇電噴控制系統等多項關鍵技術難點，成功解決甲醇發(fā)動機零部件耐醇、耐久性能等行業(yè)難題。

下一階段，就是大規(guī)模商業(yè)化落地了。

甲醇燃料上車，商用車先行

甲醇燃料最先解決的，其實是商用車的低碳化轉型問題。要知道，根據《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，到2035年，公共領域用車要全面實現電動化。無論是走純電路線，還是走燃料電池路線，商用車都面臨極大的成本和商業(yè)化挑戰(zhàn)。

由于電池價格較高，純電動商用車的造價普遍較高，即使加上補貼，價格上相對傳統內燃機汽車仍不具備優(yōu)勢。此外，較長的充電時間，也會影響到商用車的運營效率。

相比之下，甲醇燃料就成了商用車低碳路上比純電動更契合實際情況的一種能源方案。

甲醇的經濟性和穩(wěn)定的供應給商用車領域提供了綠色高效的新路徑。與傳統柴油重卡相比，遠程甲醇重卡在燃料費用上可節(jié)省18%-32%，相當于每公里最多可節(jié)省1元錢。與電動化結合打造的甲醇増程動力應用于重卡，效率進一步得到提升。隨著石油資源的日趨緊張，未來甲醇燃料的經濟性優(yōu)勢將越來越大。

像順成集團此前采購的10臺遠程甲醇重卡，使用效果良好，經濟效益顯著，單車每年可節(jié)省燃料費用10萬元左右。近日，順成與吉利旗下專門進行甲醇重卡推廣和綠色甲醇生態(tài)建設的醇氫科技簽署了合作協議，雙方合資成立運營公司，致力于在當地及周邊地區(qū)推廣甲醇重卡和綠色低碳甲醇生態(tài)，如甲醇加注體系建設、運營等。此次順成集團采購300臺甲醇重卡，首批30臺在活動現場交付，車輛所使用的燃料就來自于該項目生產的綠色低碳甲醇。

圖片

不光是商用車領域，在尺寸大、運載能力強的載具上，甲醇燃料都有其發(fā)揮價值的空間。像在船舶領域，甲醇也成為冉冉升起的“明星”。

自從世界上第一艘甲醇動力改造渡輪“Stena Germanica”于2015年開始投入運營，國際上就掀起了一股研發(fā)甲醇燃料船的浪潮。

去年6月，我國首制甲醇雙燃料動力綠色船舶在中國船舶集團旗下廣船國際交付離廠，其配備了世界領先的甲醇雙燃料驅動系統，最高可減少75％的碳排放、15％的氮排放和99％的硫及顆粒物排放。

航運巨頭丹麥馬士基公司（Maersk）一直是甲醇燃料的忠實支持者。早在2021年，馬士基航運公司就選擇對氨、甲醇、生物柴油以及木質素等4種燃料進行研究測試，并宣稱將于2023年啟用以甲醇為燃料的支線集裝箱。

2023年，或將成為甲醇燃料大規(guī)模商業(yè)化的元年。