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国家释放“煤制燃料”重大利好 甲醇汽车迎来发展新机遇

作者:

时间:1900/1/1 0:00:00

Geely Automobile, Future, Modern

作者|李翔

编辑|王新

来源|汽车预言家

9月15日,国家领导人在陕西省榆林市考察时强调,煤炭作为我国主要能源,要按照绿色低碳的发展方向,对标实现二氧化碳排放峰值和碳中和的目标任务,立足国情,控制总量,控制底线,有序减量替代,推动煤炭消费转型升级。

多家机构认为,这是继双碳目标提出后,国家在煤炭资源综合利用方面提出的又一产业发展导向。汽车预报员经过多方打听发现,煤制燃料是指以煤为原料生产的一系列能源或化工产品,比如甲醇,这对于交通领域的甲醇燃料来说可能是一个极大的利好消息。

随着煤基特种燃料和煤制油概念的提出,汽车工业正在形成动力技术多元化、多技术路线并存的发展格局。什么是煤基燃料?煤制油系统的核心产品有哪些?甲醇作为一种重要的煤基燃料有哪些用途?这些都是外界最关心的关键问题。

为什么要发展煤基燃料?

国家领导人在调研中强调,煤化工产业潜力巨大,前景广阔。要提高煤炭作为化工原料的综合利用效率,推动煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展,把加强科技创新作为最紧迫的任务,加快关键核心技术研究,积极发展煤基特种燃料和煤基生物降解材料。

长期以来,煤炭、石油和天然气被视为世界三大能源原材料。所谓煤基燃料,是指以煤为原料生产的各种能源或化工产品。通过煤气化、煤直接液化、高温煤焦化、低温煤热解等工艺过程获得气态、液态或固态产品。

传统煤化工的典型代表有煤焦化、煤基合成氨、煤基甲醇、煤基电石-乙炔-聚氯乙烯等。现代煤化工的典型代表有煤直接液化、煤气化、费托合成、大型煤制甲醇、甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气等。

Geely Automobile, Future, Modern

煤到甲醇的路径

中国的能源结构以煤炭为主,但需要注意的是,40%以上的煤炭资源是高硫煤,不适合直接发电或做工业燃料,但可以用来生产甲醇。因此,在煤制燃料产品中,煤制甲醇已成为国内煤炭转化比例最高的板块之一,煤制甲醇产能已达71.25%。据统计,2020年我国甲醇产能为9343万吨,产量为6877.5万吨。

对此,天津大学校长、中国工程院院士金多次强调:“中国是世界上最大的甲醇生产国和使用国,产能和产量都是世界的一半以上。不仅甲醇资源丰富,而且生产技术成熟、成本低廉,具备规模化生产和供应能力。”

在他看来,甲醇和汽油、柴油一样,常温常压下是液体,便于运输和灌装。作为一种新兴能源,可以替代传统的石油基燃料,不仅有利于推动汽车工业高质量发展,也有利于因地制宜推广甲醇汽车。还可以帮助能源丰富省份的经济转型升级,促进相关产业链的发展,发展环境友好型经济。以山西省为例,山西焦化总产能为……约1.4亿吨,可生产绿色甲醇约1400万吨,消耗二氧化碳1200多万吨。

前发动机燃烧国家重点实验室副主任姚春德在接受采访时告诉《汽车预报员》:“目前电力系统发电产生的排放量占中国碳排放总量的41%。火力发电占结构的71.2%。为实现“双碳”目标,实施能源多元化和动力多元化,使用低碳燃料应是促进行业可持续发展的方向。其中,甲醇被称为低碳燃料。我国甲醇生产技术相对成熟,甲醇原料来源广泛。天然气、焦炉煤气和生物质都可以用来制造甲醇。最重要的是,二氧化碳还可以作为生产甲醇的原料。在减排方面,甲醇无疑更有发展潜力。”

除了驱动能量,甲醇是制氢的最佳原料。

在煤基燃料中,甲醇应用广泛,是一种非常基础的有机化工原料和优质燃料。主要用于精细化工、塑料等领域,可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。经过深加工,甲醇可以作为一种新的清洁燃料,与汽油混合使用。

从国家规划和企业战略来看,电力、氢能、天然气已经成为战略性汽车能源。根据研究测算,要实现2030年道路交通二氧化碳排放峰值,国内电动汽车普及率应不低于30%,汽车总量应超过8000万辆。但与我国传统燃油汽车数量相比,减碳效果相对有限,这就要求增量汽车的动力形式应该更加多样化。

然而,目前新能源技术路线发展不平衡。即使是纯电动汽车,依然存在续航、充电、安全的问题,而插电式混合动力汽车存在节油率问题,在一些地方推广受限。氢燃料电池也面临技术和成本问题。因此,引入甲醇燃料的必要性明显增强。

据该机构测算,与汽油相比,甲醇汽车能有效减少汽车尾气中有害气体的排放。贵阳市机动车尾气监测中心数据显示,甲醇汽车可大幅降低汽油车尾气中的三大主要污染物,碳氢化合物(HC)排放量降低80%,一氧化碳(CO)排放量降低59%,氮氧化物(NO)排放量降低95%。

Geely Automobile, Future, Modern

与此同时,甲醇制氢技术路线正在被全球企业广泛采用。氢气是体积能量密度最低、分子最小、最容易泄漏、爆炸范围最广的物质。这些原因导致储存和运输氢气的高成本、高基础设施投资和高风险。

与水电解、天然气重整、煤焦气化等传统制氢方法相比,甲醇制氢具有工艺投资小、能耗低、无环境污染、储运方便等特点。

澳大利亚国家工程院外籍院士虫火谷指出:“一升液氢(需要冷凝到零下253摄氏度)只含有72克氢气,一升甲醇与水反应释放出143克氢气,一升甲醇的产氢量是一升液氢的两倍。以甲醇为原料,小型甲醇重整制氢设备与燃料电池高度集成,可即时制氢,可实现即时制氢发电。”

此外,甲醇制氢还可以有效利用现有的能源供应站。根据计算,如果所有的站都布置成……1万个站,一个每天450辆的液体燃料加气站的建设运营成本约为20亿美元。一天给24辆汽车充电的充电站需要投资830亿美元;一个日充量为30辆车的小型氢气加气站的成本高达1.4万亿美元。

由于甲醇本身是一种含氧的清洁液体燃料,且具有储运方便、资源丰富、应用广泛的特点,绿色甲醇成为全球碳中和的必由之路。

甲醇汽车已经在很多地方运营了。

正是因为推广甲醇汽车的多重意义,国家在大力发展新能源汽车的同时,也开始了甲醇汽车的试点。

2013年以来,工信部牵头组织在山西、上海、陕西、贵州、甘肃五省10个城市开展甲醇汽车试点工作。共有1024辆汽车参与试点,包括乘用车、厢式货车和重型卡车,总行驶里程达1.84亿公里,收集了超过5亿条与甲醇汽车经济性、环保性、可靠性、安全性和适应性相关的技术数据。

Geely Automobile, Future, Modern

2019年3月,工信部、发改委、科技部等八部门联合发布《关于在部分地区发展甲醇汽车应用的指导意见》,提出在山西、陕西、贵州、甘肃等资源禀赋条件好、有甲醇汽车运行经验的地区,加快推广应用M100甲醇汽车;鼓励公务、出租、短途客运等有条件的领域使用甲醇汽车,鼓励市政车辆、专线物流运输等有条件的领域使用甲醇商用车。

工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长魏安立说:“甲醇是国际公认的清洁燃料,是可再生能源,是绿色能源。”目前,燃用醇醚燃料的乘用车已正式纳入新修订的《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》。生态环境部还开放了甲醇汽车公告申报口岸,将甲醇汽车纳入国家汽车行业统一管理范畴。这不仅体现了政策在引导汽车燃料和节能方式多样化方面的导向,也标志着甲醇汽车产业迎来了新的发展机遇。

Geely Automobile, Future, Modern

在企业层面,吉利开发了近20款甲醇燃料汽车,包括乘用车和商用车。截至目前,吉利汽车已规模化运营甲醇乘用车2.7万辆,总里程80亿公里,最大里程120万公里。在工信部甲醇汽车试点项目中,吉利投入了试点总数的近90%。

Geely Automobile, Future, Modern

就在今年上半年,吉利向市场推出了全新一代甲醇重卡系列产品,搭载甲醇国六发动机,涵盖普货、危化品、自卸车等多种车型。酒精消耗量比国四车型优化10%,路试总里程500万公里。

我国甲醇汽车先后突破了低温冷启动、耐甲醇材料开发、专用润滑油开发、专用添加剂开发、排放控制、甲醇电喷控制系统、甲醇发动机开发等多项关键技术。到目前为止,在甲醇发动机和甲醇汽车方面,我们拥有完全自主知识产权的甲醇汽车。Geely Automobile, Future, Modern

作者|李翔

编辑|王新

来源|汽车预言家

9月15日,国家领导人在陕西省榆林市考察时强调,煤炭作为我国主要能源,要按照绿色低碳的发展方向,对标实现二氧化碳排放峰值和碳中和的目标任务,立足国情,控制总量,控制底线,有序减量替代,推动煤炭消费转型升级。

多家机构认为,这是继双碳目标提出后,国家在煤炭资源综合利用方面提出的又一产业发展导向。汽车预报员经过多方打听发现,煤制燃料是指以煤为原料生产的一系列能源或化工产品,比如甲醇,这对于交通领域的甲醇燃料来说可能是一个极大的利好消息。

随着煤基特种燃料和煤制油概念的提出,汽车工业正在形成动力技术多元化、多技术路线并存的发展格局。什么是煤基燃料?煤制油系统的核心产品有哪些?甲醇作为一种重要的煤基燃料有哪些用途?这些都是外界最关心的关键问题。

为什么要发展煤基燃料?

国家领导人在调研中强调,煤化工产业潜力巨大,前景广阔。要提高煤炭化工原料的综合利用效率,推进煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展,把加强科技创新作为当务之急,加快推进关键核心产业建设……技术研究,积极开发煤基特种燃料和煤基生物降解材料。

长期以来,煤炭、石油和天然气被视为世界三大能源原材料。所谓煤基燃料,是指以煤为原料生产的各种能源或化工产品。通过煤气化、煤直接液化、高温煤焦化、低温煤热解等工艺过程获得气态、液态或固态产品。

传统煤化工的典型代表有煤焦化、煤基合成氨、煤基甲醇、煤基电石-乙炔-聚氯乙烯等。现代煤化工的典型代表有煤直接液化、煤气化、费托合成、大型煤制甲醇、甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、煤制乙二醇、煤制天然气等。

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煤到甲醇的路径

中国的能源结构以煤炭为主,但需要注意的是,40%以上的煤炭资源是高硫煤,不适合直接发电或做工业燃料,但可以用来生产甲醇。因此,在煤制燃料产品中,煤制甲醇已成为国内煤炭转化比例最高的板块之一,煤制甲醇产能已达71.25%。据统计,2020年我国甲醇产能为9343万吨,产量为6877.5万吨。

对此,天津大学校长、中国工程院院士金多次强调:“中国是世界上最大的甲醇生产国和使用国,产能和产量都是世界的一半以上。不仅甲醇资源丰富,而且生产技术成熟、成本低廉,具备规模化生产和供应能力。”

在他看来,甲醇和汽油、柴油一样,常温常压下是液体,便于运输和灌装。作为一种新兴能源,可以替代传统的石油基燃料,不仅有利于推动汽车工业高质量发展,也有利于因地制宜推广甲醇汽车。还可以帮助能源丰富省份的经济转型升级,促进相关产业链的发展,发展环境友好型经济。以山西省为例,山西焦化总产能约1.4亿吨,可生产绿色甲醇约1400万吨,消耗二氧化碳1200多万吨。

前发动机燃烧国家重点实验室副主任姚春德在接受采访时告诉《汽车预报员》:“目前电力系统发电产生的排放量占中国碳排放总量的41%。火力发电占结构的71.2%。为实现“双碳”目标,实施能源多元化和动力多元化,使用低碳燃料应是促进行业可持续发展的方向。其中,甲醇被称为低碳燃料。我国甲醇生产技术相对成熟,甲醇原料来源广泛。天然气、焦炉煤气和生物质都可以用来制造甲醇。最重要的是,二氧化碳还可以作为生产甲醇的原料。在减排方面,甲醇无疑更有发展潜力。”

除了驱动能量,甲醇是制氢的最佳原料。

在煤基燃料中,甲醇应用广泛,是一种非常基础的有机化工原料和优质燃料。主要用于精细化工、塑料等领域,可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。经过深加工,甲醇可以作为一种新的清洁燃料,与汽油混合使用。

从国家规划和企业战略来看,电力、氢能、天然气已经成为战略性汽车能源。根据研究计算,要实现2030年道路交通二氧化碳排放峰值,国内电动汽车普及率……应不低于30%,车辆总数应超过8000万辆。但与我国传统燃油汽车数量相比,减碳效果相对有限,这就要求增量汽车的动力形式应该更加多样化。

然而,目前新能源技术路线发展不平衡。即使是纯电动汽车,依然存在续航、充电、安全的问题,而插电式混合动力汽车存在节油率问题,在一些地方推广受限。氢燃料电池也面临技术和成本问题。因此,引入甲醇燃料的必要性明显增强。

据该机构测算,与汽油相比,甲醇汽车能有效减少汽车尾气中有害气体的排放。贵阳市机动车尾气监测中心数据显示,甲醇汽车可大幅降低汽油车尾气中的三大主要污染物,碳氢化合物(HC)排放量降低80%,一氧化碳(CO)排放量降低59%,氮氧化物(NO)排放量降低95%。

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与此同时,甲醇制氢技术路线正在被全球企业广泛采用。氢气是体积能量密度最低、分子最小、最容易泄漏、爆炸范围最广的物质。这些原因导致储存和运输氢气的高成本、高基础设施投资和高风险。

与水电解、天然气重整、煤焦气化等传统制氢方法相比,甲醇制氢具有工艺投资小、能耗低、无环境污染、储运方便等特点。

澳大利亚国家工程院外籍院士虫火谷指出:“一升液氢(需要冷凝到零下253摄氏度)只含有72克氢气,一升甲醇与水反应释放出143克氢气,一升甲醇的产氢量是一升液氢的两倍。以甲醇为原料,小型甲醇重整制氢设备与燃料电池高度集成,可即时制氢,可实现即时制氢发电。”

此外,甲醇制氢还可以有效利用现有的能源供应站。根据计算,如果所有站都布置1万个站,一个450辆/天的液体燃料加气站的建设和运营成本约为20亿美元。一天给24辆汽车充电的充电站需要投资830亿美元;一个日充量为30辆车的小型氢气加气站的成本高达1.4万亿美元。

由于甲醇本身是一种含氧的清洁液体燃料,且具有储运方便、资源丰富、应用广泛的特点,绿色甲醇成为全球碳中和的必由之路。

甲醇汽车已经在很多地方运营了。

正是因为推广甲醇汽车的多重意义,国家在大力发展新能源汽车的同时,也开始了甲醇汽车的试点。

2013年以来,工信部牵头组织在山西、上海、陕西、贵州、甘肃五省10个城市开展甲醇汽车试点工作。共有1024辆汽车参与试点,包括乘用车、厢式货车和重型卡车,总行驶里程达1.84亿公里,收集了超过5亿条与甲醇汽车经济性、环保性、可靠性、安全性和适应性相关的技术数据。

Geely Automobile, Future, Modern

2019年3月,工信部、发改委、科技部等八部门联合发布《关于在部分地区发展甲醇汽车应用的指导意见》,提出在山西、陕西、贵州、甘肃等资源禀赋条件好、有甲醇汽车运行经验的地区,加快推广应用M100甲醇汽车;鼓励公务、出租、短途客运等有条件的领域使用甲醇汽车,鼓励市政车辆、专线物流运输等有条件的领域使用甲醇商用车。

工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长魏安立说:“甲醇是国际公认的清洁燃料,是可再生能源,是绿色能源。”目前,燃用醇醚燃料的乘用车已正式纳入新修订的《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》。生态环境部还开放了甲醇汽车公告申报口岸,将甲醇汽车纳入国家汽车行业统一管理范畴。这不仅体现了政策在引导汽车燃料和节能方式多样化方面的导向,也标志着甲醇汽车产业迎来了新的发展机遇。

Geely Automobile, Future, Modern

在企业层面,吉利开发了近20款甲醇燃料汽车,包括乘用车和商用车。截至目前,吉利汽车已规模化运营甲醇乘用车2.7万辆,总里程80亿公里,最大里程120万公里。在工信部甲醇汽车试点项目中,吉利投入了试点总数的近90%。

Geely Automobile, Future, Modern

就在今年上半年,吉利向市场推出了全新一代甲醇重卡系列产品,搭载甲醇国六发动机,涵盖普货、危化品、自卸车等多种车型。酒精消耗量比国四车型优化10%,路试总里程500万公里。

我国甲醇汽车先后突破了低温冷启动、耐甲醇材料开发、专用润滑油开发、专用添加剂开发、排放控制、甲醇电喷控制系统、甲醇发动机开发等多项关键技术。到目前为止,在甲醇发动机和甲醇汽车方面,我们拥有完全自主知识产权的甲醇汽车。

标签:吉利汽车前途现代

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