在知乎上，有一個(gè)爆火的問(wèn)題：“如果一種能量液體，能在五分鐘內(nèi)充滿汽車并且續(xù)航達(dá)到600多公里，是不是新能源電動(dòng)車就毫無(wú)優(yōu)勢(shì)了？”

許多人腦海里第一個(gè)閃現(xiàn)的答案是汽油。從補(bǔ)能便捷性的角度而言，汽油確實(shí)有它的優(yōu)勢(shì)。但從國(guó)家能源安全的角度而言，我國(guó)石油對(duì)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(duì)環(huán)境和人類身體健康的影響是不可逆的。

純電動(dòng)車，是打著“環(huán)保”旗號(hào)而生的新事物。但為了彌補(bǔ)續(xù)航里程的短板，車企會(huì)堆砌大容量的電池�？墒聦�(shí)上，隨著純電動(dòng)車的加速普及，鋰礦資源的供應(yīng)或存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。要知道，中國(guó)只有全球6%的鋰礦，但生產(chǎn)了全球71%的鋰鹽。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，供需關(guān)系仍存在著一定的不穩(wěn)定性，能源危機(jī)警鐘長(zhǎng)鳴。

2006年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主、著名有機(jī)化學(xué)家喬治·奧拉寫了一本書，名叫《跨越油氣時(shí)代——甲醇經(jīng)濟(jì)》。書中，喬治圍繞全球面臨的能源危機(jī)，提出了一個(gè)解決能源問(wèn)題的新概念：甲醇經(jīng)濟(jì)。他提到，未來(lái)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(gè)冷知識(shí)——中國(guó)，是全球最大的甲醇生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，產(chǎn)能占全球的65%。

“甲醇取之不盡，它是一個(gè)能源載體。”南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)、澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士劉科曾在公開(kāi)場(chǎng)合這樣評(píng)價(jià)甲醇。

除了“取之不盡”，甲醇還是國(guó)際上公認(rèn)的清潔燃料：易于充分燃燒，燃燒后的產(chǎn)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(shí)現(xiàn)碳中性循環(huán)的低碳燃料。作為全球最大的甲醇生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，數(shù)據(jù)顯示，2022年上半年，我國(guó)甲醇產(chǎn)量約為3835萬(wàn)噸，較去年同期同比增長(zhǎng)2.43%。

在過(guò)去，我們對(duì)甲醇有太多的誤解。

有很多人認(rèn)為甲醇有毒，不安全。的確，甲醇的毒性對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響較大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會(huì)產(chǎn)生毒性反應(yīng)，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(shuō)，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(xué)層面，甲醇和乙醇都屬醇類，兩者的化學(xué)性能十分相似，對(duì)生物體也有相似的毒性機(jī)理和相同的輕度危害等級(jí)。

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甲醇分子結(jié)構(gòu)，視覺(jué)中國(guó)

依據(jù)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBZ 230—2010規(guī)定，甲醇和乙醇、汽油均被列入輕度危害等級(jí)，甲醇的危害指數(shù)還低于汽油。在甲醇汽車試點(diǎn)的十個(gè)城市區(qū)域范圍，全體涉醇人員體檢中，均未出現(xiàn)影響人體健康的案例，根據(jù)監(jiān)測(cè)，涉醇場(chǎng)所環(huán)境空氣中的甲醇濃度均低于我國(guó)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(xiǎn)化學(xué)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(shì)還在于燃燒更加充分。

因?yàn)椋�甲醇燃料辛烷值高達(dá)112，能使發(fā)動(dòng)機(jī)更加平穩(wěn)地工作。甲醇作為含氧燃料，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒反應(yīng)，提高了熱工轉(zhuǎn)換效率。

更重要的是，甲醇在發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)熱效率，意味著發(fā)動(dòng)機(jī)配氣量將相應(yīng)有所下降；而發(fā)動(dòng)機(jī)吸入空氣量減少的同時(shí)，氮?dú)馕�入同比例減少，產(chǎn)生氮氧化物的數(shù)量也應(yīng)當(dāng)有所減少。

國(guó)內(nèi)10年甲醇汽車試點(diǎn)及應(yīng)用推廣實(shí)踐表明，甲醇汽車的能效比汽油汽車高21%，同時(shí)二氧化碳排放量減少26%。

那么問(wèn)題來(lái)了，甲醇這樣神奇的液體，為何以前沒(méi)有大規(guī)模普及呢？主要的技術(shù)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(gè)冷知識(shí)是——我國(guó)傳統(tǒng)的甲醇生產(chǎn)主要以煤為原料。

傳統(tǒng)甲醇的主要原料來(lái)自煤炭氣化后產(chǎn)生的氫氣和二氧化碳。這主要是因?yàn)槲覈?guó)富煤貧油少氣的資源特點(diǎn)，所以煤制甲醇占到了總產(chǎn)量的80%；像海外甲醇的生產(chǎn)原料就主要是天然氣，占比超過(guò)90%。

而傳統(tǒng)煤化工制備甲醇會(huì)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(guò)電解水制氫與二氧化碳合成電制甲醇；生物質(zhì)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(guò)結(jié)合綠色氫和從工業(yè)來(lái)源捕獲的二氧化碳生產(chǎn)而來(lái)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(shù)迭代中，逐漸走向了臺(tái)前。

2015年，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量躍居全球第一。恰巧在這一年，吉利開(kāi)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(guó)際公司，共同探索清潔甲醇燃料合成生產(chǎn)技術(shù)，利用地?zé)岚l(fā)電制氫與捕集的二氧化碳合成可再生甲醇。在冰島市場(chǎng)測(cè)試運(yùn)行項(xiàng)目中，吉利甲醇汽車運(yùn)行總里程超過(guò)40萬(wàn)公里，單車行駛最長(zhǎng)里程超過(guò)10萬(wàn)公里。

在獲取二氧化碳加氫制甲醇（ETL）技術(shù)儲(chǔ)備之后，吉利汽車努力推動(dòng)其商業(yè)化落地。終于在2020年，吉利把這一套技術(shù)引入中國(guó)，并與安陽(yáng)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(chǎn)。

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安陽(yáng)甲醇工廠

具體來(lái)看，該工廠所采用的工藝不同于常見(jiàn)的以CO為碳源與H2反應(yīng)合成甲醇的傳統(tǒng)工藝，而是以CO2和H2作為原料一步合成甲醇，采用了中國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、全球領(lǐng)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(lián)產(chǎn)LNG，有效氣體全部利用，節(jié)能、高效、安全、綠色。

項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，每年可綜合利用焦?fàn)t氣3.6億Nm3，生產(chǎn)甲醇11萬(wàn)噸和聯(lián)產(chǎn)LNG 7萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入5.6億元。項(xiàng)目通過(guò)合成甲醇，每年可直接減排二氧化碳16萬(wàn)噸，相當(dāng)于增加森林種植面積16萬(wàn)畝，間接減排55萬(wàn)噸二氧化碳，相當(dāng)于增加森林面積55萬(wàn)畝。

理論上來(lái)說(shuō)，二氧化碳制甲醇的方式，不僅僅是制造清潔能源，同時(shí)還在處理化工生產(chǎn)排放出來(lái)的二氧化碳。而如此“綠色”的甲醇燃料，其實(shí)已經(jīng)悄悄上路。

節(jié)能環(huán)保，別再死守純電動(dòng)了

談到象征著“綠色”的新能源汽車，人們會(huì)聯(lián)想到的一條路線是：徹底淘汰內(nèi)燃機(jī)，通過(guò)純電動(dòng)技術(shù)和燃料電池技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)零排放汽車的最終目標(biāo)。

但其實(shí)，還有另一條路徑，就是以繼續(xù)使用內(nèi)燃機(jī)但尋求替代燃料為目的的方案，如天然氣、乙醇、二甲醚。當(dāng)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(xiàn)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(duì)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(bǔ)能體驗(yàn)，與加汽油沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。相比充電來(lái)說(shuō)，補(bǔ)能的時(shí)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(yùn)輸、儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的成本更低，對(duì)車輛的結(jié)構(gòu)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(kāi)純電動(dòng)車中鋰電池的那些固有問(wèn)題。

與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)主要特征技術(shù)有三點(diǎn)：即甲醇燃料供應(yīng)系統(tǒng)、低溫啟動(dòng)系統(tǒng)以及防腐蝕部件。同時(shí)，還需要相應(yīng)的專用后處理裝置，專用濾清器等零部件。

吉利汽車作為國(guó)內(nèi)最早響應(yīng)國(guó)家政策、投身甲醇汽車研究領(lǐng)域的汽車企業(yè)，18年來(lái)已攻克低溫冷啟動(dòng)、耐甲醇材料開(kāi)發(fā)、專用潤(rùn)滑油開(kāi)發(fā)、專用添加劑開(kāi)發(fā)、排放控制、甲醇電噴控制系統(tǒng)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，成功解決甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)是商用車的低碳化轉(zhuǎn)型問(wèn)題。要知道，根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，到2035年，公共領(lǐng)域用車要全面實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。無(wú)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(jià)格較高，純電動(dòng)商用車的造價(jià)普遍較高，即使加上補(bǔ)貼，價(jià)格上相對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車仍不具備優(yōu)勢(shì)。此外，較長(zhǎng)的充電時(shí)間，也會(huì)影響到商用車的運(yùn)營(yíng)效率。

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

甲醇的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定的供應(yīng)給商用車領(lǐng)域提供了綠色高效的新路徑。與傳統(tǒng)柴油重卡相比，遠(yuǎn)程甲醇重卡在燃料費(fèi)用上可節(jié)省18%-32%，相當(dāng)于每公里最多可節(jié)省1元錢。與電動(dòng)化結(jié)合打造的甲醇?jí)埑虅?dòng)力應(yīng)用于重卡，效率進(jìn)一步得到提升。隨著石油資源的日趨緊張，未來(lái)甲醇燃料的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越大。

像順成集團(tuán)此前采購(gòu)的10臺(tái)遠(yuǎn)程甲醇重卡，使用效果良好，經(jīng)濟(jì)效益顯著，單車每年可節(jié)省燃料費(fèi)用10萬(wàn)元左右。近日，順成與吉利旗下專門進(jìn)行甲醇重卡推廣和綠色甲醇生態(tài)建設(shè)的醇?xì)淇萍己炇鹆撕献鲄f(xié)議，雙方合資成立運(yùn)營(yíng)公司，致力于在當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(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(shè)、運(yùn)營(yíng)等。此次順成集團(tuán)采購(gòu)300臺(tái)甲醇重卡，首批30臺(tái)在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)交付，車輛所使用的燃料就來(lái)自于該項(xiàng)目生產(chǎn)的綠色低碳甲醇。

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

自從世界上第一艘甲醇動(dòng)力改造渡輪“Stena Germanica”于2015年開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng)，國(guó)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(guó)首制甲醇雙燃料動(dòng)力綠色船舶在中國(guó)船舶集團(tuán)旗下廣船國(guó)際交付離廠，其配備了世界領(lǐng)先的甲醇雙燃料驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，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(yùn)巨頭丹麥馬士基公司（Maersk）一直是甲醇燃料的忠實(shí)支持者。早在2021年，馬士基航運(yùn)公司就選擇對(duì)氨、甲醇、生物柴油以及木質(zhì)素等4種燃料進(jìn)行研究測(cè)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?qū)⒊蔀榧状既剂洗笠?guī)模商業(yè)化的元年。