机械工业部原部长何光远:汽车能源多元替代符合国情

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-16  浏览次数:196
核心提示:应该说,世界各地的交通能源替代发展战略更符合自身的资源条件、与自身经济发展结合得更为紧密。内燃机目前在所有动力装置中比能

 应该说,世界各地的交通能源替代发展战略更符合自身的资源条件、与自身经济发展结合得更为紧密。内燃机目前在所有动力装置中“比能量”仍然是最高的,但消耗的石油产品最多、节能减排的潜力也最大。中国考虑甲醇替代的基本出发点是其能很好统筹兼顾中国煤炭资源丰富与内燃机需要提效节能的实情。

 
19世纪,煤和蒸汽机火车引发了欧洲工业革命,开创了人类工业经济和工业文明;20世纪石油和内燃机汽车又促成了美国的经济腾飞,把人类带入了基于石油经济体系的物质繁荣。
 
火车和汽车究其实质,是人类在交通方面对能源利用技术、方式的创新和革命,在派生出铁路和公路两个平台后进入大发展阶段。由于对人类社会进步的影响巨大,以至于人们总结为:交通能源动力系统的变革一直处于技术革命和经济转型的核心位置。
 
目前以汽车排放洁净化、燃料消耗节约化、能源品种多元化为特征的各种汽车技术的出现,能否预示着新的技术革命和经济转型的到来呢?笔者看来,现在给出肯定或否定的回答为时尚早。
 
而继“铁路”和“公路”之后,现在又出现了“网路”(互联网),这又是一个平台,应该引起重视。网络约车、智能导航、自动泊车、无人驾驶……已经出现,这又会给今后的汽车提供一个什么样的发展空间?值得期待。
 
新能源汽车≠电动汽车
 
可以说,蒸汽机在铁路上找到了发展空间,内燃机在公路上取得了巨大成就。这之后,电动车由于使用特性的优势,在仓库、工厂车间物流、高尔夫球场以及旅游观光场所得到使用,只不过和前二者取得的发展成就相比差距太大。
 
事实上,电动汽车诞生于1834年(制造者是英国人罗伯特·安德森)。第一辆内燃机汽车“奔驰一号”于1885年问世,其于1886年1月29日申请专利,这一天被视为世界汽车的诞生日。也就是说电动汽车要早于内燃机汽车半个世纪,但到目前其发展成就远不及内燃机汽车。用市场的观点看电动汽车是被边缘化了,但并没有消失。因此将电动汽车称作“新能源汽车”我认为不妥。
 
第一,“电储存技术”和“电驱动技术”并不是新近出现的;第二,“电”本身既不是“新能源”更不是一次能源;第三,电能在汽车上的应用还早于内燃机。因此,不应将电动汽车称为新能源汽车,更不能将新能源汽车等同于电动汽车,这种称谓不但不准确,还形成了语言和概念上的独占。语言上的独占会影响人们的思维和判断,而概念上的独占则会束缚产业创新。现在各种新型汽车驱动技术还处在市场发展的初期,任何一种技术若在语词和概念的使用上有排他性,就不利于创新工作的开展。
 
笔者认为,还是各归其位比较好,纯电动、混合动力、燃料电池、太阳能、天然气、氢能、生物质、甲醇、乙醇等,是什么就叫什么,要给各种新技术提供一个公平的语言环境。
 
依据自身条件推进交通能源替代
 
交通能源对环境的影响是不能回避的大问题。各国最初在发展汽车工业时对燃料(汽柴油)的选择并无争议,但到目前这种单一燃料的发展模式成为许多国家都面临的“理顺交通能源与环境污染防治关系”的极大挑战,因此各国都在研究替代能源以及新能源汽车。
 
以美国、欧洲、日本、巴西为例,可以发现,各国都在致力于降低交通能源对石油的依赖,技术路线有所不同、具体做法有所差异。但是各国都把“节能”放在了首要位置,做为大方向。这是因为各国都面临交通能源的选择利用与环境改善的关系问题。侧重点不同是因为各自的资源禀赋不同,产业结构以及能源品种的来源和比例不同。
 
应该说,世界各地的交通能源替代发展战略更符合自身的资源条件,与自身经济发展结合得更为紧密。
 
美国发展乙醇是结合了解决该国的农产品低价销售问题;巴西发展乙醇解决了甘蔗的生产和消纳问题。日本缺乏资源,因此把提高汽车燃油经济性作为了首选,同时日本还推进生物乙醇、生物甲醇的应用,推进电动汽车和燃料电池汽车的发展,重点放在了技术提高上;欧洲的汽车和燃料市场相对稳定,所以选择了对燃料增量需求不高的生物柴油路线。
 
此前我国也曾在东三省和河南、安徽及周边推广乙醇汽油,同时鼓励发展生物柴油,积极推动天然气汽车,近几年又加大了力度推广电动汽车,在改善环境和减轻交通能源对石油的过度依赖方面进行探索。
 
中国内燃机节能减排潜力最大
 
在能源、交通、环境、经济四位一体的框架下,中国又该如何考虑替代能源的问题?
 
首先要回看一下中国的现实:2015年我国内燃机保有量超过4.5亿台、消耗成品油2.8亿吨。因此,在内燃机燃料方面几万吨、几十万吨的替代量谈不上贡献率,对于解决实际问题的作用很小。内燃机的总功率超过200亿千瓦,是我国电网总容量(15.2亿千瓦)的13倍以上。仅1.46亿辆民用车的总功率就不低于90亿千瓦,为电网总容量的6倍左右。
 
因此充电技术一旦进入大量发展通道,很快就会面临电网容量的制约,对此必须有所认识。发展电动汽车还需要加大产业规模和市场潜力方面的研究力度。
 
内燃机目前在所有动力装置中“比能量”仍然是最高的,但消耗的石油产品最多、节能减排的潜力也最大。
 
从2015年成品油消耗量看,每提高1%的能效,就可以节约280万吨的成品油,在节约的同时还降低了燃油消耗带来的排放。笔者认为,这是效果显著、代价低!所以一定要抓好内燃机的技术进步。“缸内直喷技术”就使汽油机提高了10%-15%的能效。柴油机的高压共轨供油技术、涡轮增压技术等,带来的内燃机节能潜力还很大。因此对高效内燃机技术的研发工作一定要有定力。节能是最大的减排。
 
甲醇替代是优选之一
 
需要特别强调,我们曾经提出过的“节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展”的能源战略,符合中国的实际。
 
煤炭是我国的主体能源,占我国能源消费总量的比重在66%-70%。煤炭的节能减排就是实现煤炭的高效、洁净利用。推进我国能源生产和消费革命,就必须走煤炭清洁、高效、综合利用之路。
 
国务院常务会议明确提出,京津冀、长三角、珠三角地区,除“热电联产”外禁止新建燃煤发电等高耗能高污染项目。为什么锁定在“热电联产”?因为“热电联产”有更高的能源利用率。传统电厂——燃煤发电的能源利用率(超临界、超超临界)能够达到40%—44%(超超临界百万千瓦的机组,是我国近年来的主力机组,热效率也就是44%);热电联产——煤炭的能源利用率能够达到70%;“能源利用效率高”这就是国务院常务会议明确提出上述发展方针的依据。
 
那么,比“热电联产”更高利用的技术是什么?煤、电、化“多联产”技术(也称作“能化共轨”——能源的电力、热力和化工的甲醇,共轨生产),煤炭的能源利用效率可以达到85%,在发电、供热的同时还产出甲醇。清华大学倪维斗院士对此有过专门论述。
 
甲醇是基础化工原料,除可为内燃机提供燃料外还可向下游产业链延伸。所以发展甲醇汽车是与我国煤炭资源的清洁、高效、综合利用紧密联系的。
 
我们强调“统筹兼顾”,能源体系中的煤炭和动力系统中的内燃机如何实现统筹兼顾?甲醇替代恰恰能很好地兼顾这个问题。这是我们考虑甲醇替代的基本出发点。有些分析文章对燃煤发电和煤制甲醇驱动汽车进行能效方面的比较,不能说这种“比较”不对,但只做这一种比较是不全面的,这只是传统煤制甲醇的工艺方式。还应该再用“多联产”方式生产的甲醇来测算,进行综合能效方面的比较(因为这种甲醇是节约出来的)。也可以再与焦炉气制甲醇做比较。这样才有助于提高人们对煤炭“高效洁净”利用的认识、对资源综合利用的认识,也有利于推动煤炭产业的转型升级。
 
另外,生产甲醇的原料来源非常广,除了煤和天然气外,高硫煤、煤层气、焦炉气、生物质、二氧化碳加氢等都可以生产甲醇,而且技术成熟。对这些物质利用的本身就是在减少排放,还能实现物质的综合利用。所以说,甲醇是清洁能源,而不仅只指其燃烧后的排放清洁。
 
缺油、富煤、少气是我国的资源现状。低价石油对石油生产国的经济造成的影响还在加深,对中国煤炭和煤化工产业的冲击也很大。目前我国甲醇产能达到7000万吨,新增产能基本位于中西部地区,是当地经济的重要组成。工信部开展的甲醇汽车试点,除上海外,其余四省均位于中西部。发展一部分甲醇汽车,增加煤炭清洁利用市场的份额,有利于促进煤炭产业的转型升级、有利于发展当地经济。
 
山西省晋中市的甲醇汽车试点已经工信部、国家发改委、科技部联合专家组验收。整车检测、排放检测、环境监测均符合要求,人员体检正常。单车最大行驶里程早已突破20万公里,常规排放降低了40%—70%,人们关心的甲醛排放与使用汽油相当。燃料费用降低40%左右,很有市场前景。产煤区和煤化工产业优势地区在甲醇汽车问题上态度积极,因此发展好甲醇汽车也是中国的经济发展需求,属于供给侧机构改革的一部分。
 
甲醇和汽油同属“中等毒性”
 
有必要重点阐述下甲醇的毒性与安全的可控性关系。危险性和危害性是能源产品的共性,解决这个问题的方式不是将危险和危害性彻底消除(这样做的结果很可能就失去利用价值了),而是使其危险性达到可控,在受控条件下使用而不至于产生危害。汽柴油、电力、天然气都有危险性,能够为人类广泛使用就是实现了对其危险性的可控。
 
甲醇并非人们想象中那样可怕。在我国毒性物品分类中,甲醇和汽油同属“中等毒性”,中国疾控中心2013年完成的《车用甲醇燃料对人体健康及环境影响研究与评价报告》提供的数据显示,甲醇毒害指数为20,汽油为28,均为“轻度危害”。由于甲醇没有汽油那种明显的人类拒饮特点,因此防控重点也在“误饮误食”。一定要把控好这个关!
 
只要正确理解了甲醇毒性与安全上的可控性相互之间的关系,就不会“谈”醇“色”变了。北欧国家对环境方面的重视程度非常高,他们正在联合开展在内河航运中使用甲醇,吉利汽车提供了6辆甲醇汽车参与他们的工作。以色列更是把发展甲醇替代作为国家能源战略。对甲醇问题我们需要“全方位认识”,不能听风就是雨!
 
发展甲醇替代有诸多利好
 
无论是调整经济结构还是调整能源结构、无论是推进供给侧结构性改革还是发展地方经济,我们都要用全面的、系统的观点,即用辩证唯物主义的观点和方法来认识、分析和解决问题。
 
发展甲醇替代,既是个能源问题也是个经济问题。从国家层面看是减少石油依赖、解决国家能源安全的问题;从产业发展看是立足资源禀赋,着眼转型升级,落实清洁高效利用;从经济上看有利于扩大就业、改善民生;应用于交通,可改善大气环境。
 
如果甲醇汽车率先在西部省区推广起来就会形成从煤炭、汽车的生产到汽车和车用甲醇燃料市场的产业链和消费链,这会是我国推进供给侧结构性改革的一个很好例证。
 
 
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