醇类燃料汽车在《汽车文化（第2版）》中的介绍

醇类燃料汽车是指以甲醇或者乙醇作为燃料的汽车。醇类燃料汽车发展较早，到目前为止，在技术方面和成本方面已达到实用阶段。

醇类燃料目前主要有甲醇和乙醇。醇类燃料在汽车上的应用主要有3种类型：掺烧、纯烧和改质。

掺烧是指将醇类以不同的比例掺入汽油中，作为发动机的燃料燃烧，研究结果表明，如果掺烧的醇类比例少于20%，则发动机不必进行改造，只要进行适当调整，即可达到汽车性能与燃烧汽油时相当；掺烧比例加大，则要通过适当增加压缩比和发动机预热装置，保证汽车的使用性能，同时在混合燃料中添加助溶剂，防止醇燃料与汽油分层。

纯烧是指单纯燃烧醇类燃料，这种方法的优点是发动机可以根据燃料的特点进行改造，如按照醇类燃料的理论空燃比设计和调整供油系统，加装发动机预热装置，加大油泵的供油量，改善零部件的抗腐蚀性等。改造后的发动机，其车辆的动力性和经济性会比燃烧汽油时有较大的提高。

改质是指利用发动机的余热将甲醇改质成为氢气和一氧化碳，然后输送到发动机内燃烧，采用甲醇改质，需要对发动机进行较大的改造，最好是重新设计发动机。

车辆使用甲醇燃料，其尾气中污染物CO、CH、NOx的排放量都比汽油低，对于改善环境很有利。但是，使用乙醇燃料，由于提高了压缩比，氮氧化合物的排放量将增加。

1.甲醇燃料汽车

在新能源汽车多元化的发展战略框架下，煤制甲醇成为最可行、最优先的发展方向，而且由于我国较早涉足此领域，目前的生产以及研发状况都处于世界先进行列。

我国甲醇燃料汽车的研发取得了可喜的成绩，一汽、奇瑞、华普、吉利等汽车生产企业在甲醇代用燃料发动机及整车开发方面各有建树，产品已经发展到了成熟的阶段。

山西省在甲醇燃料和甲醇汽车研发、推广方面始终处于国内领先地位，是全国最先开发使用甲醇汽车的省份。

奇瑞从2005年着手开发甲醇灵活燃料发动机及轿车。几年来，奇瑞对发动机用9种不同压缩比进行试验，对甲醇进行标定，对整车匹配和发动机进行强化试验；对整车燃油系统、耐腐蚀材料、冷起动系统、专用润滑油、功率、燃料消耗进行了系统开发和测定。2007年4月，第一批10辆灵活燃料轿车被送到太原，进行了两个月的M100甲醇燃料试运行。第二批12辆灵活燃料车于2007年10月被送往太原，并在第一批车的基础上进行优化，在高速行驶时的平稳性、噪声和排放指标等方面都有明显提高，目前已具备批量生产条件。

旗云甲醇燃料汽车是由奇瑞公司潜心研发成功的一种新型甲醇燃料汽车，可使用甲醇和汽油双燃料，该车型兼具经济、环保、可靠、安全四大优势（见图4-13）。由于采用甲醇作为主要燃料，该车型在出租车运营时，实现了更低的运营成本和更优的排放指标，据计算，与同排量汽车车型相比，甲醇汽车燃料费用按照目前的价格，比汽油机可节省三分之一左右的费用。

图4-13　旗云甲醇燃料汽车

上海华普在上海内燃机研究所等单位配合下，与上海焦化厂合作，经过数年研发，目前，M100甲醇燃料轿车已开发成功。华普遇到的一些技术难点与奇瑞基本相同，也都一一有了技术改进措施。华普开发的车型不仅进行了常规试验，还将试验轿车开到黑龙江漠河进行冬季寒带试验，到新疆吐鲁番地区进行高温试验，到青海进行高原试验，甲醇燃料轿车的表现都很优秀。

一汽解放发动机分公司在2004年与山西省长治第一汽车运输有限公司合作，将研制的CA6 GH-M甲醇发动机匹配在公交车上，进行运行试验。2008年，在原“拉煤王”中型柴油自卸车的底盘上匹配CA6 SH-ME3型甲醇机，开发、试制了解放牌CA3160 ME型长头自卸车。该车用120 kW（163马力）的CA6 SH-ME3型甲醇机，取代原来的125 kW（170马力）的增压柴油机，由于发动机扭矩为420 N·m（柴油机为560 N·m），通过匹配带有副箱的六挡变速器，提高了传动比，改善了汽车在低速大负荷下的性能要求。两辆样车经过3个多月、行程1万多公里的试验后，得到的结论是，该车主要适用在煤矿区进行短途运输，煤矿区道路条件非常恶劣，路面坑洼不平，路窄、坡大、弯多且急，对车辆的可靠性要求很高，且经过改善传动系统，该车在超载、爬大坡时与柴油机的动力性相当。

图4-14　吉利帝豪甲醇汽车(www.xing528.com)

吉利自2005年开始研发生产甲醇汽车，是国内首家获得国家甲醇车生产资质的企业。到目前为止，吉利已研发出1.5 L和1.8 L两种排量四款发动机，搭载开发了多款车型。目前，吉利海景SC7甲醇轿车已在山西、陕西、上海和贵阳进行试点推广和示范运营。2015年11月，在北京新能源汽车展上，吉利还展出了一台吉利帝豪甲醇汽车（见图 4-14），这是当时唯一一台甲醇汽车。

甲醇作为汽车能源，具有腐蚀性、溶胀性、冷起动困难等问题，经过奇瑞、华普、一汽、吉利等企业的研究、开发、试验，都已有了可靠的解决措施。发展电动汽车需要充电桩，甲醇汽车也需要甲醇加注站。2015年10月，工信部发布了《车用甲醇燃料加注站建设规范》和《车用甲醇燃料作业安全规范》，甲醇汽车试点的重要瓶颈得到突破。

为了避免加甲醇难的问题，甲醇汽车在设计上也采用了双燃料箱的设计，避免了类似纯电动车遇到的“里程焦虑”问题。以试点运行的吉利甲醇出租车为例，实际上它采用的是双燃料箱设计，在甲醇用完后一时找不到加注站的情况下，系统会切换到装有汽油的燃料箱，解决了目前因甲醇燃料加注站太少而带来的尴尬。

2.乙醇燃料汽车

世界上已经有超过500万辆汽车使用乙醇作为燃料，这些乙醇燃料汽车不仅比使用汽油作为燃料的汽车更经济，而且几乎不会排放有害的温室气体。经济学家预测，未来只有乙醇才会真正替代汽油成为人类赖以生存的绿色燃料。

乙醇燃料的出现不仅减少了对石油资源的依赖，还可以最大限度地改善汽车尾气污染和提升发动机燃烧效率。乙醇是燃油氧化处理的增氧剂，可以使汽油增加内氧，燃烧充分，达到节能和环保的目的。与用石油生产的汽油相比，生物乙醇在燃烧时释放到大气中的二氧化碳要少得多，最高可使二氧化碳的排放量比汽油减少90%。另外，乙醇具有极好的抗爆性能，辛烷值一般都在120左右，它可有效提高汽油的抗爆性。

通过纤维素生产的乙醇使用秸秆、草皮和树皮，这些纤维素不能食用，不会威胁人类的食物供应。通过使用特定的酶将纤维素进行分解，获得简单的糖类物质，再把这些糖类物质转化成能量使用。纤维素在自然界中大量存在，通过纤维素所获得的乙醇是非常洁净的，可以和汽油一样有效驱动汽车行驶。更重要的一个原因是，不需要重新改装汽车，不会造成巨大的浪费。随着世界新兴市场的崛起，能源危机将会越来越严重，乙醇燃料正在表现出替代石油制品的独特魅力。

在2008年北美车展上，通用推出了多款E85乙醇燃料车。所谓E85，就是由85%的乙醇和15%的汽油混合而成的乙醇燃料。在世界能源需求持续快速增长的背景下，乙醇成为不可再生的矿物燃料的可行替代品。通用预测，从2007年至2020年，运输行业使用E85所减少的二氧化碳总排放量将超过10亿吨，从2020年起每年将减少2亿吨。

但制造乙醇的原料主要是玉米、小麦等粮食作物，此外，传统的乙醇制造过程需要消耗大量能源，因此从全程来看，乙醇燃料并不环保；而且，美国有研究机构还指出，使用乙醇燃料也并不省钱，该机构指出，如果完全使用乙醇燃料，一辆车整个生命周期内会增加大约1 600美元的使用成本，而使用柴油则会减少2 300美元（均相对汽油而言）的使用成本。

但美国Coskata（科斯卡塔）能源公司称，可以将木材、草，甚至城市和工业垃圾（如塑料和废轮胎）等作为原料生产乙醇；此外，与传统乙醇生产工艺相比，其独特的生产工艺成本低、能耗小，生产1加仑乙醇的成本不到1美元，仅相当于美国汽油生产成本的一半；而生产过程中每消耗1 kW的能量，就可以生产出7.7 kW的乙醇。

不过在现有汽油发动机上，使用燃料乙醇也会在燃烧值、动力性和耐腐蚀性上产生一定的性能下降，并不能很好地体现燃料乙醇的优势。因此燃料乙醇专用发动机便应运而生。使用E100纯生物燃料乙醇的萨博BioPower100概念车（见图 4-15）向世人证明了燃料乙醇的真正实力。

图4-15　BioPower100概念车

萨博通过这台BioPower100概念车展示了生物燃料乙醇的真正实力。它采用2 L直列四缸排列，配合涡轮增压技术，并且这台特殊的纯燃料乙醇（E100）发动机已达到了量产水准。其最大功率高达220 kW，最大扭矩可达400 N·m。萨博BioPower100概念车从静止加速到100 km/h，仅需6.6 s。高达110 kW的功率充分证明了生物燃料技术的潜力。体积小巧、动力强劲的发动机同样可以使用再生能源，并且实现清洁排放，这足以让人们对燃料乙醇动力性弱、实用性低的传统认识发生改观。

中国已有10多个省市地区使用乙醇汽车，如东北三省、河南、安徽、河北、湖北部分城市、江苏北部、山东西南部等。目前世界上已有40多个国家不同程度地应用乙醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。