其实现在国内也有地区一直都在用E10的汽油,E10代表着含10%的改性乙醇+90%的汽油。
2017年由国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部委联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》,根据方案要求,从2020年开始,我国全国范围将推广使用车用乙醇汽油。当时这就是国策,要求全国推广。
国家发改委在《可再生能源中长期发展规划》明确提出,不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力,合理利用非粮生物质原料生产燃料乙醇,并提出2020年实现生物燃料乙醇年利用量1000万吨的目标。
比如山东省、天津市是全国最早使用乙醇汽油的地区,它们在2018年之前就开始推广使用乙醇汽油方案,并且要求全面实行,统一在所有加油站提供乙醇汽油。其中,辽宁、吉林、黑龙江、河南、安徽和广西6个省也同步进行中,基本加油站里都有乙醇汽油提供。
但2018年到2022年,因为技术原因、市场反馈和国内外的政策变化,国内改性乙醇的价格居高不下,甚至一度和汽油价格差不多,所以导致了这项推广计划迟滞了,没有做全国性的铺开。(具体原因可以看本问题下的高赞。)
为什么国家这么想推广乙醇汽油。
比如E10汽油比纯汽油少10%汽油的含量,看起来不多,但放大到上亿辆汽车上,那么就意味着国内汽油的需求量会可观的减少。
另一个原因乙醇燃烧能减排,原来100%的汽油燃烧,生成了100%的氮氧、碳氢污染物。而含了10%的乙醇燃料,就能立竿见影减少10%的污染,而且对动力的影响还微乎其微,发动机也不用经过特殊的改造就可以直接使用。
乙醇的热值26.75MJ/KG,汽油的46MJ/KG,乙醇的热值约为汽油的60%。发动机的热效率本来综合就只30%左右,所以用了10%的乙醇,对于发动机的输出动力影响大概就弱了2%左右,如果其他地方没问题,仅是热值的差距造成的动力衰减,司机是基本察觉不出来的。没有某些人说得加10%乙醇就是降低10%动力,油耗上升10%。用20%乙醇汽油就是降低20%动力,油耗上升20%那么离谱了。 很多老司机觉得加了乙醇汽油,动力明显下降,往往不是热值差异的原因,而是我下面说的原因了。
长期加改性乙醇(不含水)+汽油(含水小于0.8%),对于发动机还是有些弊端的。
因为醇类这种有机溶剂,吸水性好,意味着醇类汽油必须要抓紧用,因为放着不用,吸收水分,燃料里面水分过多,则会对燃油发动机造成伤害。一般我们现在加醇类汽油,如10%浓度醇类的汽油,用的普通发动机,一般都要在30天内用完。如果当地湿度大,则要在两周到三周内用完。(具体为什么燃料里面有水会伤害发动机,可以看我之前写发动机的系列回答。)
如果燃料里面有一丁点水,发动机持续高温(发动机正常运作,燃烧室温度则是两千摄氏度往上,从发动机排废气温度也是五六百度),是可以蒸发细微水气的,水气是不会在发动机里面凝结的,不至于对发动机产生太大影响。
但如果燃油带的水份多了,这就是普通燃油发动机无法承受之重了,轻则动力下降油耗上升(因为机油润滑变差,导致发动机热效率下降),重则机油乳化都会出来,时间久了,发动机基本就是要废了。有些司机说长期加乙醇汽油动力下降厉害,建议去看下机油,保养下发动机,尤其是经常下雨的季节。至于有的人说乙醇燃烧生成水会不会影响发动机呢,实际汽油也是碳氢化合物燃料,烧出来也是二氧化碳、水和一些污染物……
另外醇类的沸点低,不到80摄氏度,在汽油还未转成气态的时候,醇类可能就会转成气态,抢占发动机的汽油输送管道,容易造成汽车动力不足,甚至夏天打不着火的情况。这个也是有些炎热地区觉得加乙醇汽油,觉得踩油门没以前那么给力,动力下降厉害的原因之一了。
另醇类对橡胶的溶胀性较强,对密封垫等合成橡胶破坏性大、对树脂滤芯破坏性大。对金属的腐蚀性较强,比汽油的导电性强,容易形成电位差的金属腐蚀。产生的氧化物,如甲酸对铝、铅、铸铁合金等金属表面有侵蚀。以上弊端虽然不明显,但长期使用乙醇汽油,还是会对发动机造成一定的伤害。
种种原因,导致了乙醇汽油没有推广开来,但几年后随着新能源汽车的发展,混动系列却是有了醇电混动的路线。
比如2022年8月20日,吉利推出来第四代帝豪醇电混动车型,这里的“醇”指的是甲醇(CH3OH),专用发动机加甲醇燃料用作动力来源。该车型搭载了1.8L醇电混动发动机和混动电驱变速器,百公里醇耗9.2升,每公里出行成本低于0.3元。
国家工信部把甲醇汽车定义为“符合GB/T3730.1中汽车定义,装用专门设计开发的适用车用甲醇(M85或M100)燃料或甲醇-柴(汽)油双燃料的发动机。”
现在一般用M15,M30,M85,M100来代表甲醇的纯度,M85表示85%的燃料是甲醇(15%是汽油),而M100就表示纯甲醇100%作为燃料。
与改性乙醇的5000元-7000元每吨的高价不同,改性甲醇只需要2000-3000元每吨,远低于汽油的7000-9000元每吨。
而且甲醇的数据也不错,研究法辛烷值(RON)达112,马达法辛烷值(MON)为106。甲醇和汽油调和后的辛烷值也比较高。
排放尾气更清洁(含氧量高,燃烧充分,少排放碳),比如可以溶解汽油的一些副产物胶质和杂质(但如果是老车,开始使用醇类汽油,则容易造成溶解物过于粘稠而堵塞油路管道)。
虽然甲醇的热值比较低,只有19.60MJ/kg,汽油大概为43.50MJ/kg,甲醇的热值大概只有汽油的一小半左右。单独用来做传统汽车的动力会明显不足,但是在混动体系里面,甲醇发动机的热效率可以维系在高位的区间,这样就可以扬长避短,有效提高了甲醇动力的性价比。
国内的甲醇发动机已经达到了国际的一流水准,定制的甲醇发动机解决了燃料系统材料的耐腐蚀溶胀,提高了油泵、油管、油滤、油箱的耐醇性,关键零部件及特殊润滑油的搭配,整车启动和燃烧控制,开发专用醇类发动机ECU,解决冷启动困难,添加油路增压管等等。
最后说到巴西汽车烧酒精,实际和巴西本地的甘蔗盛产有关系。巴西地域的光照、雨量极为适合种植甘蔗。
巴西是世界第一大甘蔗种植国,2019年,全世界甘蔗总产量为19亿吨左右,而巴西甘蔗总产量大概为7.5亿吨左右,全国甘蔗种植面积为1000万公顷。巴西是全球最大的甘蔗生产国,占到全球甘蔗交易量的约50%,占据全球第一。
同时,巴西是世界上最大的以甘蔗为原料生产生物燃料乙醇的国家,2020年生物乙醇的产量达到3亿升,占全球产能的30%,是全球仅次于美国的第二大乙醇生产国,也是全球第三大燃料乙醇消费国。从工艺上来看,巴西以甘蔗制醇的第一代工艺为主,在2020年全国的365个炼厂中,甘蔗制醇的工厂占94%,占市场主流地位。
巴西以甘蔗生产的酒精的成本极低,只有美国玉米制作酒精的一半,欧盟制作酒精的三分之一。加上巴西政府的政策推广和补贴,使得巴西成为世界上唯一的大批量使用酒精作为汽车燃料的国家。
而国内的农作物说实话,无法走巴西甘蔗制造乙醇的路线,也无法走美国玉米制造乙醇的路线,即便现在改性乙醇的价格依旧是居高不下。如果强行推广全国乙醇汽油,意味着就不是因地制宜而是硬上了,那就需要大量的补贴来制造乙醇,然后以低价给油企,否则加油站亏本是不可能接受推广的。但这么巨大的补贴换来的节油减排的利益却未必值当……
但是回看甲醇,甲醇的制备中国却是全球第一,产量是全世界总量的一半。无论是工艺成熟度还是产能都意味着甲醇的性价比极高。所以对比乙醇汽油的路线,我觉得甲醇的混动路线倒是一条利用醇类的新路径。
(图片来源网络。)
来源:知乎 www.zhihu.com
作者:Will.liu
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