乙醇汽車為何靜悄悄
日前，由國投生物科技投資有限公司和鐵法煤業(集團)有限責任公司共同投資建設的年產30萬噸燃料乙醇(指體積濃度達到99.5%以上的無水乙醇)項目在遼寧省調兵山市舉行現場推進會，標志著該項目正式進入開工建設階段。
作為一種可再生能源，燃料乙醇在石油資源不斷減少的大背景下，成為國際上普遍公認可降低環境污染和取代石油燃料的新型能源。然而，燃料乙醇經過多年發展仍然有其使用局限性。據國家能源局2015年發布的數據，當年燃料乙醇的產量為250萬噸，共調和乙醇汽油(含10%乙醇的混合汽油)2500噸，但與當年全國汽油總消費量相比，乙醇汽油僅占20%。另一方面，當吉利的甲醇汽車已經胸有成竹地在部分地區進行試點工作時，國內還沒有進行過乙醇汽車(指使用單獨研發發動機的乙醇汽車)的試點實驗，是乙醇汽車相關技術不成熟，還是燃料乙醇產能有限?在優劣勢權衡之下，乙醇汽車及燃料乙醇的發展現狀以及前景都面臨哪些問題?
燃料乙醇優勢明顯
燃料乙醇由來已久，其最初大規模發展源自巴西，目的是為應對二十世紀七十年代中期以來幾次世界石油危機，減少對石油進口的依賴。經過多年使用和論證，燃料乙醇在巴西的發展日漸成熟，優勢逐漸顯現。
首先，燃料乙醇是優質的油品質量改良劑，可有效提升乙醇汽油的含氧量，使得燃料的燃燒更加充分。據悉，目前乙醇汽油在汽車上的運用主要分為兩類，一種是使用傳統的汽油發動機，燃料乙醇加入量為5~22%;另一種則是使用單獨研發的發動機，燃料乙醇加入量為85~100%。據了解，當汽油中的乙醇添加量不超過15%時，對車輛的行駛性能沒有明顯影響，但尾氣中碳氫化合物、氮氧化物和一氧化碳含量明顯降低。美國相關研究報告表明，使用含6%乙醇的加州新配方汽油，與常規汽油相比，碳氫化合物排放量可降低5%，一氧化碳排放減少21%~28%，氮氧化物排放減少7%~16%，有毒氣體排放降低9%~32%。
此外，燃料乙醇作為汽油添加劑，可提高汽油的辛烷值(辛烷值是汽油在稀混合氣情況下抗爆性的表示單位，辛烷值越高則抗爆性越好)。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90、93和97，而高純度燃料乙醇的辛烷值高達110以上，所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值，有效提高汽油的抗爆性。
乙醇汽車技術已較為成熟
雖然燃料乙醇在使用方面有其優勢，但當人們提到燃料乙醇時，首先想到的問題無外乎使用的便利性、安全性以及對車輛耐久性的考驗。
的確，由于早期材料和制造技術相對落后，乙醇又具有溶脹性、蒸發潛熱高以及燃燒后產生水的特點，燃料乙醇在使用中存在諸多問題。據悉，溶脹性會加快橡膠部件，尤其是輸油管路的老化，蒸發潛熱高則意味著車輛在低溫狀態下難以啟動，而乙醇燃燒后產生的乙酸會使發動機金屬零部件生銹。另外，燃料乙醇在部分地區使用存在其他問題。“比如在東北地區，由于乙醇燃燒后產生水很快在路面上結冰，影響路況。”天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室教授姚春德說。
“但這些問題已經基本得到了解決。”姚春德舉例說，“自2000年國家實施乙醇汽油計劃之后，目前車輛的相關密封部件都采用耐醇設計。而針對乙醇蒸發潛熱高的問題，甲醇汽車以汽油輔助點燃的方式也可供乙醇汽車參考。”
據了解，從1979年巴西成功研制出首輛完全用含水乙醇作燃料的乙醇汽車以來，經過多年技術改進，巴西生產乙醇汽車的整體技術已相當成熟，其所生產的輕型汽車在動力、功率、加速性能、裝載量、行駛速度、一次加乙醇續駛里程等方面已基本達到同類傳統汽油車水平。
原料短缺是癥結所在
既然燃料乙醇的制造工藝已經成熟，乙醇汽車的生產難點也有解決方案，那么，國內關于乙醇汽車的發展為何遲遲沒有進展?
“這是由于我國與國外的情況不同。”姚春德介紹，燃料乙醇的生產主要依靠生物質能源，通過糧食發酵獲得。巴西和美國是燃料乙醇需求量最大的兩個國家，其中，巴西制造燃料乙醇的原料主要來自于甘蔗，而美國主要依靠玉米。“無論是巴西的甘蔗還是美國的玉米，都是在保證國內食用需求的前提下，用多余的部分進行燃料乙醇的制造。”姚春德說，“目前，我國仍然需要進口一部分糧食來解決百姓的基本飲食需求，還沒有達到供大于求的水平，以糧食制造燃料乙醇顯然不符合我國國情。”據姚春德介紹，國內乙醇制造業的主要原料原來以玉米等糧食原料為主，但2006年以來為保證國家糧食安全，政府開始限制糧食制乙醇的盲目發展，并鼓勵用非糧作物原料制造乙醇。
可用于生產乙醇的非糧作物有甜高粱、木薯、甘蔗、秸稈、廢棄木料以及某些城市垃圾。我國目前主要專注于秸稈煉制燃料乙醇的項目，但秸稈中的有用成分是纖維素，纖維素制乙醇工業化難度較大，所以一直未能推廣。另有調查數據顯示，中美燃料乙醇在生產效率上也有較大差距，目前中國生產1噸乙醇需要3~3.1噸玉米和12噸水，而美國只要2.8噸玉米和1.8噸水，且我國乙醇生產的污染物排放也比美國嚴重得多。
據了解，車用甲醇燃料可以通過劣質煤制取，那么，燃料乙醇的生產是否可以繞過生物質能源，通過與甲醇類似的方法獲得?“從劣質煤當中可以制得乙醇，但反應的第一步還是先獲得甲醇。”姚春德表示，通過劣質煤制乙醇不僅增加了反應步驟，還增加了成本，這種做法不可取。
據了解，從2002年開始，為刺激陳化糧消耗，國家對燃料乙醇行業給予了原料、稅收、補貼等多項優惠政策來促進產業發展：包括對四家定點企業免征5%的消費稅，對生產燃料乙醇的增值稅實行先征后返，以低于市場的價格調配原料并實行補貼等。2005年后，陳化糧庫存基本用完，且玉米、小麥等原料價格猛漲，補貼力度逐漸減小，補貼方式也改為定額補貼。2012年對糧食乙醇的補貼標準進一步下調為500元/噸。2013~2015年，中央財政對糧食制乙醇的補貼標準逐年下降：2013年為300元/噸、2014年為200元/噸、2015年為100元/噸。
“隨著近兩年糧食收購政策的改變，陳化糧的問題再一次顯現。”姚春德認為，這為國家再次啟動燃料乙醇戰略發展提供了必要條件，但從規模來看，燃料乙醇短期內的發展將基本保持平穩水平。而在乙醇汽車方面，由于燃料乙醇產量十分有限，所以單獨開發乙醇汽車的可能性并不大。
