于甲醇燃料的使用，已經(jīng)有多年了，筆者曾聽(tīng)何光遠(yuǎn)老部長(zhǎng)多次談起，也非常佩服老領(lǐng)導(dǎo)的堅(jiān)持。之后，筆者做了一些分析和考察。甲醇作為燃料用于內(nèi)燃機(jī)并搭載到汽車(chē)上使用，歷史契機(jī)是發(fā)生在上世紀(jì)70年代的石油危機(jī)和城市污染。但到了上世紀(jì)90年代初，這兩個(gè)問(wèn)題都發(fā)生了歷史性變化，其中世界格局的巨變使人們對(duì)石油危機(jī)的擔(dān)心得到很大緩解；在技術(shù)方面，催化轉(zhuǎn)換器從上世紀(jì)70年代的二元普遍變成了三元，內(nèi)燃機(jī)電控技術(shù)從簡(jiǎn)單的電子點(diǎn)火和噴油變成了普遍基于芯片的系統(tǒng)控制，使人們確立了抑制污染和節(jié)約燃料的嶄新技術(shù)手段，且技術(shù)在不斷進(jìn)步。因此，德國(guó)、美國(guó)和日本都很快退出了甲醇燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用。

進(jìn)入21世紀(jì)初，隨著我國(guó)加入世界貿(mào)易組織，迎來(lái)了國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，但也出現(xiàn)了兩大問(wèn)題：石油對(duì)外依存度不斷提高，城市排放污染日益嚴(yán)重。為此，汽車(chē)行業(yè)提出了多種解決方案，也可以將其簡(jiǎn)單地分為兩大路徑。一條路徑是以?huà)仐墐?nèi)燃機(jī)為目標(biāo)的方案，如主張純電動(dòng)技術(shù)路線(xiàn)、燃料電池技術(shù)路線(xiàn)和混合動(dòng)力技術(shù)路線(xiàn)；另一條路徑是以繼續(xù)使用內(nèi)燃機(jī)，尋求替代燃料為目的的方案，如天然氣、甲醇、乙醇、二甲醚等等。從近20年的實(shí)踐結(jié)果來(lái)看，純電動(dòng)汽車(chē)路線(xiàn)和天然氣內(nèi)燃機(jī)路線(xiàn)已經(jīng)勝出，以乙醇和二甲醚為替代燃料的內(nèi)燃機(jī)幾乎看不到蹤影了。

2020年9月30日，習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)生物多樣性峰會(huì)上講話(huà)時(shí)指出：“作為世界上最大發(fā)展中國(guó)家，我們也愿承擔(dān)與中國(guó)發(fā)展水平相稱(chēng)的國(guó)際責(zé)任，為全球環(huán)境治理貢獻(xiàn)力量。中國(guó)將秉持人類(lèi)命運(yùn)共同體理念，繼續(xù)作出艱苦卓絕努力，提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》確定的目標(biāo)作出更大努力和貢獻(xiàn)。”

作為一名汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者，筆者一直在思考汽車(chē)如何才能在節(jié)能減排、碳達(dá)峰、碳中和上承擔(dān)更多的責(zé)任。對(duì)于甲醇汽車(chē)，筆者之前缺少了解，社會(huì)各界也頗有爭(zhēng)議，因此不敢貿(mào)然發(fā)聲。再一次引起筆者對(duì)甲醇燃料的特別關(guān)注，是因?yàn)樽罱逃密?chē)集團(tuán)首席執(zhí)行官周建群和漢馬汽車(chē)總經(jīng)理劉漢如介紹吉利汽車(chē)等一些企業(yè)在甲醇汽車(chē)方面進(jìn)行的艱難探索。他們的堅(jiān)持打動(dòng)了我。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的認(rèn)真考察和思考，筆者認(rèn)為時(shí)勢(shì)易也，在習(xí)近平主席代表國(guó)家提出碳中和這一戰(zhàn)略目標(biāo)的歷史條件下，甲醇作為燃料在當(dāng)前具有更加積極的意義。我國(guó)汽車(chē)多元化能源技術(shù)路線(xiàn)在如火如荼進(jìn)行中，如高效內(nèi)燃機(jī)及混合動(dòng)力、清潔替代燃料、純電驅(qū)動(dòng)、氫燃料電池等，但如何走出適合國(guó)情的技術(shù)路線(xiàn)呢？作為低碳燃料的甲醇汽車(chē)有沒(méi)有機(jī)會(huì)呢？最近筆者通過(guò)研究有一些心得，與大家分享。

一、甲醇燃料在我國(guó)有近20年的實(shí)踐成果

1.作為燃料，甲醇在內(nèi)燃機(jī)上使用。

這是目前為止探索最多、應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是與節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)直接聯(lián)系起來(lái)的領(lǐng)域。基礎(chǔ)研究和工程實(shí)踐都表明，甲醇汽車(chē)的排放和成本較之于汽油、柴油和天然氣，有其優(yōu)勢(shì)所在。特別是在商用車(chē)領(lǐng)域，較之于柴油能更多地降低碳排放，較之于天然氣能更多地降低購(gòu)置成本，而在運(yùn)營(yíng)成本方面也有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和區(qū)域優(yōu)勢(shì)。吉利乘用車(chē)和商用車(chē)在我國(guó)西南及西北的市場(chǎng)實(shí)踐證明了這些優(yōu)勢(shì)。

不僅在汽車(chē)領(lǐng)域，我國(guó)在船舶領(lǐng)域也做了很多探索并正在取得商業(yè)性進(jìn)展，相信在工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)裝備等領(lǐng)域也會(huì)有很大的發(fā)展空間。

甲醇作為燃料應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)上，因?yàn)槠溆袠O性和潛熱高這兩個(gè)明顯區(qū)別于其他燃料的理化特征，因此帶來(lái)了內(nèi)燃機(jī)的腐蝕磨損和低溫冷啟動(dòng)困難這兩大技術(shù)挑戰(zhàn)，進(jìn)而對(duì)耐久性和熱效率產(chǎn)生影響。可喜的是，經(jīng)過(guò)十幾年的技術(shù)攻關(guān)，在這些方面已取得進(jìn)展和突破，并使我國(guó)在甲醇內(nèi)燃機(jī)這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。

然而甲醇帶來(lái)的內(nèi)燃機(jī)腐蝕磨損和低溫冷啟動(dòng)困難，依然是甲醇內(nèi)燃機(jī)的核心問(wèn)題，依然需要不斷探索新的技術(shù)方案以進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本、提高耐久性和經(jīng)濟(jì)性。例如，解決低溫冷啟動(dòng)問(wèn)題，是否可以嘗試有效利用高溫廢氣在催化劑的作用下將甲醇裂解成一氧化碳和氫氣使之參與燃燒？這樣既發(fā)揮了甲醇較其他燃料易于裂解的材料優(yōu)點(diǎn)，又有效利用了廢棄熱能，解決低溫冷啟動(dòng)問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)提高內(nèi)燃機(jī)熱效率也會(huì)有明顯貢獻(xiàn)。

因此，基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新探索不能止步。這是工程實(shí)踐不斷前進(jìn)的根基，也是不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的源泉。

2.作為燃料，在燃料電池上的使用。

目前市場(chǎng)上試運(yùn)行的燃料電池基本上都是PEMFC（質(zhì)子交換膜燃料電池），其對(duì)氫氣的純度要求極高，這就必須要求專(zhuān)門(mén)的氫氣制備、運(yùn)輸和加注等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這就造成了氫氣本身和車(chē)載儲(chǔ)氫裝置的高昂成本，抑制了燃料電池這一技術(shù)路線(xiàn)在汽車(chē)上的大規(guī)模應(yīng)用。

而甲醇（CH3OH）是氫氣相對(duì)的完美載體，為車(chē)載制氫等提供了燃料基礎(chǔ)，也因此產(chǎn)生了相關(guān)的技術(shù)路線(xiàn)，如直接甲醇燃料電池、基于甲醇重整的燃料電池和基于甲醇裂解的高溫燃料電池等，為燃料電池用于車(chē)輛提供了新的可能的技術(shù)途徑。

PEMFC有一個(gè)特點(diǎn)就是容易造成一氧化碳中毒，而高溫燃料電池例如SOFC（固體氧化物燃料電池）卻具有能使一氧化碳用來(lái)發(fā)電的特征。甲醇裂解也需要在300℃左右的高溫下進(jìn)行，這樣就產(chǎn)生了一種新的可能性，就是將甲醇車(chē)載裂解成一氧化碳和氫氣，供高溫燃料電池如SOFC發(fā)電使用。顯然，這是與內(nèi)燃機(jī)的甲醇裂解廢熱回收具有共性的技術(shù)。

行業(yè)內(nèi)有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，移動(dòng)機(jī)械的節(jié)能減排重點(diǎn)將向商用車(chē)轉(zhuǎn)移，而燃料電池比較有前景的應(yīng)用也是在商用車(chē)領(lǐng)域。如果上述燃料電池應(yīng)用到重型商用車(chē)上，在技術(shù)上就會(huì)有兩個(gè)令人鼓舞的發(fā)現(xiàn)：甲醇燃料電池是甲醇重型發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)換代；甲醇在線(xiàn)裂解是它們的共性技術(shù)。行業(yè)內(nèi)已經(jīng)在持續(xù)進(jìn)行著這些方面的探索和實(shí)踐，期待著不斷取得工程成果，在市場(chǎng)應(yīng)用上取得突破。

3.作為燃料，在熱能領(lǐng)域的使用。

甲醇在熱力燃燒領(lǐng)域，如工業(yè)鍋爐、窯爐、民用取暖以及炊事灶具等方面已經(jīng)形成規(guī)模，得到了比較廣泛的應(yīng)用。目前，北方部分地區(qū)的建材燒制窯爐、煙草烤制窯爐、玻璃燒制窯爐、蔬菜大棚取暖等，已采用甲醇作為燃料。特別是在窯爐方面，甲醇燃料正不斷取得推廣成果，得到市場(chǎng)的認(rèn)可。甲醇燃料在冶金行業(yè)的使用上也取得了典型性成果，不僅綜合效益有明顯提升，而且排放指標(biāo)得到明顯改善。

目前，我們看到的是甲醇作為燃料在熱能領(lǐng)域是天然氣等的有益補(bǔ)充，但從更大的范圍思考，未嘗不是能源多元化的一個(gè)方向。因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域是能源消耗的主要方面，也是排放污染的主要方面，甲醇燃料可望大有作為。

二、甲醇燃料在汽車(chē)推廣應(yīng)用上已取得政策性成果

2009年工信部正式組織開(kāi)展甲醇汽車(chē)摸底調(diào)研，2012年會(huì)同有關(guān)部委先后在山西、陜西、上海、甘肅和貴州等5省10市組織開(kāi)展甲醇汽車(chē)試點(diǎn)工作。

通過(guò)6年的試點(diǎn)運(yùn)行，工信部委托甲醇專(zhuān)家組在2018年3月完成了10個(gè)城市的甲醇汽車(chē)試點(diǎn)驗(yàn)收工作，總結(jié)并提出在堅(jiān)持能源稟賦和因地制宜的原則下，積極開(kāi)展甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用的結(jié)論性意見(jiàn)和報(bào)告。

2019年3月，工信部連同國(guó)家發(fā)改委、科技部、公安部等八部委，聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于在部分地區(qū)開(kāi)展甲醇汽車(chē)應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，預(yù)示著我國(guó)甲醇汽車(chē)開(kāi)始由探索、試點(diǎn)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

2020年進(jìn)一步擴(kuò)充了工信部甲醇專(zhuān)家組成員，囊括技術(shù)、產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、體系、法規(guī)等各方面專(zhuān)家學(xué)者，成立了中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)工作委員會(huì)甲醇汽車(chē)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)，制定了標(biāo)準(zhǔn)體系和工作規(guī)劃，并在實(shí)施過(guò)程中。

2021年，生態(tài)環(huán)境部正式打開(kāi)公告申報(bào)端口，吉利等企業(yè)滿(mǎn)足國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)的甲醇車(chē)輛開(kāi)始投放市場(chǎng)，預(yù)示著甲醇汽車(chē)正式進(jìn)入市場(chǎng)推廣階段。

這些在汽車(chē)領(lǐng)域所取得的政策性成果，有望在船舶、熱能動(dòng)力以及工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)裝備等多個(gè)領(lǐng)域予以借鑒，從而推動(dòng)甲醇燃料在更廣范圍內(nèi)合規(guī)合法地有效使用。

三、在汽車(chē)上推廣應(yīng)用甲醇燃料存在困難

1.甲醇車(chē)用燃料輸配體系建設(shè)難以落實(shí)。

我國(guó)汽柴油燃料供應(yīng)與管理歸口商務(wù)部，氣體燃料如天然氣歸口住建部。甲醇屬于新型液體燃料，關(guān)于加注站的建設(shè)審批，在國(guó)家層面還沒(méi)有明確的主管部門(mén)對(duì)口管理，給甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用帶來(lái)極大的困擾。甲醇資源豐富地區(qū)（如內(nèi)蒙古鄂爾多斯、陜西榆林、新疆烏魯木齊和昌吉、青海格爾木等）對(duì)甲醇汽車(chē)市場(chǎng)需求很大，但是存在甲醇汽車(chē)無(wú)法應(yīng)用落地的局面，需要國(guó)家加快對(duì)甲醇燃料輸配體系的統(tǒng)一規(guī)劃。

2.甲醇屬于危險(xiǎn)品，運(yùn)輸甲醇的貨車(chē)為危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛。

在新疆、內(nèi)蒙古、陜西等地區(qū)，采用甲醇貨車(chē)運(yùn)輸甲醇等煤化工原料，需要按照危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行管理。按照《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB 7258-2017）的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸貨車(chē)燃油箱容積應(yīng)小于等于400L。該法規(guī)通常適用的是以柴油為燃料的危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸貨車(chē)，對(duì)于氣體燃料車(chē)輛并不適用。甲醇為醇醚類(lèi)燃料，法規(guī)中未對(duì)甲醇燃料箱容積進(jìn)行規(guī)定，影響了此類(lèi)汽車(chē)的正常監(jiān)管和使用。

四、推動(dòng)甲醇燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用

針對(duì)甲醇汽車(chē)推廣過(guò)程中遇到的實(shí)際困難，建議國(guó)家給予大力支持，參照天然氣車(chē)用燃料管理方式推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體如下：

1.推進(jìn)甲醇車(chē)用燃料加注體系建設(shè)。

（1）明確甲醇加注站建設(shè)歸口管理部門(mén)，通過(guò)包括立法在內(nèi)的方式形成甲醇加注站規(guī)劃、審批、建設(shè)、驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)化流程，為后續(xù)國(guó)家落實(shí)甲醇汽車(chē)推廣應(yīng)用提供可快速?gòu)?fù)制的模式。

（2）支持鼓勵(lì)汽柴油、LNG（液化天然氣）加注站改建或增加甲醇加注功能。

（3）因地制宜發(fā)展甲醇燃料加注體系，批準(zhǔn)移動(dòng)加注車(chē)、撬裝站、固定站等多種加注形式，滿(mǎn)足加注需求。

（4）明確甲醇價(jià)格管控體系，與天然氣建立價(jià)格聯(lián)動(dòng)管理機(jī)制。

（5）甲醇加注站工程設(shè)計(jì)及施工要求納入GB 50156《汽車(chē)加油加氣加氫站建設(shè)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)籌規(guī)范。

2.明確甲醇危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車(chē)輛甲醇燃料箱容積大小。

甲醇燃料熱值不到柴油的一半（甲醇為15.50MJ/L，柴油為35.3MJ/L），甲醇危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車(chē)輛需要與柴油車(chē)輛行駛同樣里程（800～1000km）折算甲醇燃料箱容積，以滿(mǎn)足車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行需要。

總而言之，甲醇作為燃料不僅能夠減少碳排放，為國(guó)家碳達(dá)峰戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)作出貢獻(xiàn)；還能夠?qū)崿F(xiàn)碳循環(huán)，為國(guó)家碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供支撐；更重要的是能為國(guó)家能源安全提供保障，并為終端消費(fèi)者帶來(lái)實(shí)惠。因此，需要鼓勵(lì)社會(huì)各行業(yè)的首創(chuàng)精神和具體行動(dòng)，持續(xù)加大資金投入以支撐基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用，需要國(guó)家相關(guān)政策的有力支持并推動(dòng)甲醇燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用。

  （作者系中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)）