乙醇作为新能源汽车燃料的特点与优势

乙醇俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。以玉米为原料的淀粉质发酵生产乙醇工艺技术成熟，产品质量较好，是目前世界乙醇生产最主要的工艺，如图5-1-8所示。

乙醇作为内燃机燃料具有以下几个特点：

①辛烷值高、抗爆性能好，添加乙醇可以有效地提高汽油的抗爆性。

②乙醇含氧量高达34.7%，添加10%乙醇，氧含量可达3.5%

图5-1-8　乙醇(www.xing528.com)

③通过添加乙醇改变汽油组成，可以有效地降低汽车尾气排放。美国汽车年／油料（AQIRP）的研究报告表明：使用含有6%乙醇的新配方汽油与常规汽油相比，碳氢化合物排放减少10%～27%，一氧化碳排放减少21%～28%，氮氧化物排放减少7%～16%，有毒气体排放减少9%～32%。只是非常规排放物，如醛、醇、苯和丁二烯的排放有所增加。

④乙醇的热值比常规汽油的热值低。因此，使用乙醇汽油，发动机的油耗随着乙醇掺入量的增加而增加，有资料报道，当使用10%乙醇的混合汽油时，发动机的油耗约增加5%。若在辛烷值相同的前提下，发动机的动力性能也会因乙醇的含量增加有不同程度的下降。

⑤乙醇在生产过程中一般会含有酸性物质，而且在储存时由于空气的氧化或细菌发酵也会产生少量的有机酸，且其本身具有吸水性也会使其含有少量水分，这些都会对发动机产生较为严重的腐蚀和磨损。

⑥乙醇调入汽油后，会产生明显的蒸气压调和效应，乙醇本身的饱和蒸气压为18kPa，当乙醇添加量为3%～5.7%时，乙醇汽油的饱和蒸气压随乙醇添加量增加而提高，最高达58kPa；当乙醇添加量大于5.7%时，乙醇汽油的饱和蒸气压随乙醇添加量增加逐渐降低。由于热值低，一般来说乙醇汽车行驶同样多的里程需要更多的燃料。但是，由于辛烷值高，如果采用专门设计的高压缩比发动机，燃烧的热效率就会有所提高，可以适当补偿热值低的缺陷。由于含氧，所以在燃烧的时候就可以比汽油少消耗一点氧气，导致发动机燃料与空气相混配的比例与使用汽油不同。所以，要充分发挥乙醇的性能，需要设计专门的发动机。

汽车一般不会使用纯乙醇作为燃料因为纯乙醇在汽化时需要更多的热量（汽化潜热大），这样，汽车在冷天的启动性能不好，通常在汽油中加入一定量的乙醇作为燃料使用。一般最高使用E85乙醇汽油，即含85%的乙醇和15%的汽油的混合燃料。世界上使用乙醇最多的是E22乙醇汽油。在巴西，全国都使用乙醇汽油，普遍使用的是E22乙醇汽油。这样大比例的乙醇汽油，就需要专门设计的发动机，如图5-1-9所示。