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汽车产业化陷困境二甲醚燃料显先机

发布时间:2022-06-23 03:59:05 来源:龙8国际游戏官网 作者:龙8手机网页版

  西安交通大学1997年就开始以天然气为原料的二甲醚发动机研究。西安交通大学教授刘圣华在这次研讨会上分析了二甲醚产品的优点,尤其在排放方面,已经接近国Ⅳ水平。

  据了解,二甲醚是一种无毒含氧燃料,常温常压下为气态,常温下可在五个大气压下液化,易于储存与输运,二甲醚可从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取,能实现高效清洁燃烧,在交通运输、发电、民用等领域有十分广阔的应用前景。由于二甲醚有较高的十六烷值,非常适合压燃式发动机,因此是汽车燃料理想的替代品。二甲醚燃烧值高,使用二甲醚作为汽车燃料,发动机的功率可提高10%~15%,热效率可提高2%~3%,噪声可降低10%~15%,汽车尾气无需催化、转化处理,即可达到国Ⅲ排放标准。此外,二甲醚作为汽车燃料使动力更佳。

  研究结果表明:二甲醚发动机的动力性能超过柴油机,燃油经济性与柴油机相当,噪声低于柴油机;二甲醚发动机不需要复杂的电控和排气后处理系统,就可以达到欧Ⅲ标准,部分指标已达到欧Ⅳ标准。但二甲醚作为车用燃料代替柴油还存在一定障碍:现在柴油车的油箱、油路及进气系统都需要进行改造,储运和销售等方面需要专门建设,还需要加强二甲醚汽车实际应用可靠性和耐久性的研究。目前国内还没有二甲醚在汽车上应用的相关标准,有关原材料生产性标准的研究工作刚刚起步。

  2000年9月,西安交通大学与大连柴油机厂联合研制了国内第一辆二甲醚汽车。2005年5月,上海交通大学研制出中国第一台二甲醚城市客车,经有关权威部门检验,各项排放指标远优于欧Ⅲ排放限值。2005年7月,中国第一台高速二甲醚城市中巴车在西安交通大学通过国家科学技术部验收,投入试运行。2005年,山东久泰化工科技股份有限公司、上海交通大学、西安交通大学以捷达柴油轿车为基础共同开发的二甲醚轿车在山东临沂试运行。2006年,山东省临沂市计划实施30辆二甲醚公共汽车的示范运行,上海市也拟开展二甲醚公交车示范工作。

  但是在2007年12月的中日二甲醚汽车推进与普及研讨会上,我们发现具有自主知识产权的二甲醚城市大客车面世已经两年多,二甲醚发动机、汽车产业化也逐渐完成,并且已有10辆二甲醚公交车投入上海147路公交车车队进行试运行,还建成了国内第一个车用二甲醚加注站。但是据上海交通大学负责二甲醚汽车研制的课题组负责人黄震教授介绍,仅仅因为没有二甲醚燃料以及二甲醚汽车标准参考,这些客车一直没能上牌照,每天只能根据载人的重量在道路上模拟行驶。

  国际上二甲醚车辆运行示范较少。瑞典VOLVO公司曾将DH10A柴油机改造成二甲醚发动机,并将其安装在B10BLE大型客车上进行研究示范,还在国际能源机构IEA的支持下进行了全生命周期分析。日本已研制出二甲醚卡车样车和城市客车样车,正在进行运行示范,为此还建立了3个二甲醚示范车加气站。但到目前为止,世界上还没有专门设计、可供大批量生产应用的商品级二甲醚燃料供给系统,这是二甲醚汽车未能大面积推广应用的重要原因之一。

  但是,目前二甲醚汽车产业化在我国面临困境。据专家介绍,二甲醚汽车的成本过高,使得这类产品的市场化运营困难重重。眼下二甲醚的推广还需迈过两道坎:一是经济性。据介绍,二甲醚与柴油的热值比只有70%,在目前的油价下,行驶相同里程二甲醚汽车的燃料成本是柴油汽车燃油成本的约1.3倍。不过,随着油价的走高,二甲醚汽车的经济性将越高。最大的障碍在于目前各城市的二甲醚加注点几乎没有,而现有的加油、加气站对新型能源不感兴趣,这对二甲醚汽车产业化非常不利。

  二甲醚又称甲醚,简称DME。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。相对密度20℃0.666,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5MPa,与石油液化气LPG相似。溶于水及醇、、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热气态为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。

  二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的不一样,毒性极低;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。

  由于石油资源短缺、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强,二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视,成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。

  作为LPG和石油类的替代燃料,二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品,在燃烧时不会产生破坏环境的气体,能便宜而大量地生产。与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。

  总之,二甲醚特有的理化性能奠定了其在国际、国内市场上的基础产业地位,可广泛应用于工业、农业、医疗、日常生活等领域。二甲醚未来主要用于替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等,市场前景极为广阔,是目前国际、国内优先发展的产业。

  近年来,国际能源供求态势日渐恶化,不少国家纷纷开始寻找更为环保、廉价的替代新能源。据了解,二甲醚作为一种新兴的基本化工原料,可以从天然气或煤制得,非常符合我国富煤少油的能源储备情况。在原油价格高位运行和全社会对环保问题普遍关注的情况下,符合能源结构多元化发展思路和节能减排要求的清洁能源二甲醚备受关注。

  由于二甲醚具有良好的易压缩、冷凝、汽化等特性,使得二甲醚在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。二甲醚可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气,也是柴油发动机的理想燃料,它与甲烷一样,还是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。

  因此,二甲醚被期望成为21世纪的能源之一,市场前景极为广阔,是目前国际、国内优先发展的高新产业。作为二甲醚生产、推广行业的排头兵,新奥集团以创新清洁能源为使命,已形成贯通二甲醚生产、转化、储运和应用的一整套的清洁能源产业链。分析人士指出,新奥凭藉着被“二甲醚清洁燃料成就奖”证明的产业实力,必将成为推动二甲醚快速发展和应用的生力军。

  历经18年的发展,新奥集团已经形成了一条能源开发、转化、物流、分销的清结能源产业链条。目前,新奥已经基本完成煤基清洁能源产业链的战略布局,包括气化采煤的阶段性试验、能源化工的部分投产、能源供应链的平稳运行等。

  二甲醚的生产即是新奥集团能源转化环节的煤化工技术发展的很好证明。新奥集团下辖的新能化工主要致力于煤基清洁能源的生产转化,主要利用我国丰富的煤炭资源,通过开发先进的煤化工技术,生产清洁的醇醚燃料及化工产品。目前新奥新能化工在江苏省张家港市的百万吨级二甲醚生产基地一期工程已经完成,目前年产量已达20万吨,并将根据市场状况陆续扩充产能。

  此外,新奥在内蒙古、山东、山西等地匀建有大型煤化工基地,并通过自主生产和国际贸易等方式获得甲醇,贴近市场加工生产新型清洁能源二甲醚。目前战略布局已全面展开,内蒙鄂尔多斯一期年产60万吨甲醇/40万吨二甲醚项目正在建设中,计划2008年底建成投产,焦炉气制甲醇项目按计划积极推进,华东、华南二甲醚项目正在筹建,初步形成以煤炭、煤层气、焦炉气等为基础资源,以煤洁净化技术为依托,具有较强成本竞争力的生产格局。

  能源开发方面,新奥集团已经研制出了气化采煤的先进技术,可以将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧后形成粗煤气,作为生产化工原料并用于联合循环发电、城市民用等,实现了煤炭的清洁化开采。这一采煤技术的革命,从根本上解决了传统煤炭开采方式存在的一系列技术、安全和环境问题,并且从源头实现了二氧化碳的减排和资源化利用,对充分发挥我国雄厚煤炭资源的优势,促进经济和环境的协调发展具有十分重要的战略意义。据悉,新奥集团已形成了气化采煤技术的自主创新能力,计划于今年开始全面实现产业化。

  值得一提的是,新奥集团还拥有自己的能源供应链公司,依托此能源供应链,新奥新能化工所生产的二甲醚可以很方便的分销至全国各地。目前,新奥集团的物流网络与贸易区域已覆盖中国21个省、市、自治区,成为国内最大的非管输能源物流企业。此外,新奥燃气于1992年进入城市管道燃气领域,成为区域清洁能源和节约能源整体解决方案提供商,目前已在全国14个省市成功运营60余个城市的燃气项目。新奥集团业已构建了以天然气、液化石油气、甲醇、二甲醚以及可再生能源为主要产品,以城市民用、车用和工商业用户等为终端用户的能源分销体系,并形成了公路、水路、铁路、管道与储备一体化的能源储运网络,天然气、液化石油气、甲醇、二甲醚等清洁能源的采购、销售与配送均可依托于此,是国内覆盖用户规模最大的清洁能源和节约能源解决方案供货商。

  据了解,二甲醚目前主要掺混液化石油气LPG使用,它还可以作为车用燃料,成为柴油的最佳补充或替代品。据专家预测,2010年至2015年间,国内二甲醚汽车发展将会加速,到2015年,车用二甲醚需求量将达到500万~700万吨左右,市场空间巨大。今年9月,发改委下发《我国醇醚燃料及醇醚清洁汽车发展专题报告征求意见稿》,报告显示,甲醇燃料与二甲醚已经被确定为今后20~30年过渡性车用替代燃料。

  新奥集团作为国内最大的非管输能源物流企业,于去年建成世界首座实现商业运营车用二甲醚加注站,实现了车用二甲醚技术、产业化与标准的国际领先地位。随后,新奥集团还在上海率先启动使用二甲醚燃料载客的公交车,在成功试跑半年后,于今年9月中旬正式载客运营,为二甲醚燃料车在国内大中型城市的普及提供了成功的借鉴平台。

  不仅如此,新奥集团自2002年开始探索城市天然气汽车加气业务,目前已经获得国家批准建设权的加气站212座,已有105座投入使用,分布在辽宁、河北、山东、江苏、浙江、广东、广西、湖南、安徽、河南、陕西、山西、上海等省市。2007年11月,在上海米其林必比登挑战赛中,新奥集团改装的CNG汽车获得“量产汽车减噪奖”。

  历经18年的发展,新奥人研发的脚步不仅仅停留在气化采煤、二甲醚应用等方面,经过不断努力在光伏、生物能等环保能源方面匀取得的可喜成绩。新奥已与全球最大的半导体制造设备供应商美国应用材料公司合作,引进了居全球领先水平的薄膜太阳能电池生产线年,通过深入研究国内外生物质能源产业的发展趋势,新奥集团还制定了具有国际先进水平的生物质能源新战略。新奥集团已经形成了在煤基清洁能源、光伏能源、生物质能源等新能源领域的完整布局。

  此外,新奥集团还与上海交通大学合作成立了清洁能源研究中心,并达成了清洁煤利用技术、汽车清洁能源代用技术的战略合作协议,通过双方资源优势的有效结合,共同创造了人才培养及新能源研发、应用等领域的新模式。产学研一体化的发展之路,为新奥清洁能源的发展注入了新动力。

  新奥大学的成立则为内外部客户提供了系统的能力提升解决方案和职业人才培养外包服务。通过结合新奥的产业特点及社会需求,新奥大学运用系统创新教学模式及办学模式,为新奥集团的处处领行贡献了一份力量。

  分析人士指出,尽管发展二甲醚产业有着广阔的前景,但市场的培育需要一定的过程。二甲醚产业还存在着许多问题亟待解决。目前,金融海啸造成了全球性信贷紧缩,同时油价也大幅下跌,这使得处于投入阶段的替代能源业发展暂时遇滞。同时,二甲醚作为民用燃气的相关配套设施的不完善、替代柴油相关标准的尚未出台、二甲醚汽车市场推广缓慢等因素,也使得二甲醚的应用真正深入还需要时间。国家化工行业生产力促进中心煤化工中心副主任、全国醇醚燃料及醇醚清洁汽车专业委员会副秘书长申同贺认为,目前二甲醚行业预期在2008年完成各种准备工作,2010年前示范力度有望加大,‘十二五’期间,二甲醚应用有望迅速发展。长远看来,二甲醚的出现打破了传统能源的垄断局面,新奥集团以其先进的技术、多元化的发展和产业链优势也将成为清洁能源的领行者。

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