新能源汽車≠電動汽車!機械工業部原部長何光遠:汽車能源多元替代符合國情

新能源 能源 電動汽車 新能源汽車 中國能源報 2017-05-15
新能源汽車≠電動汽車!機械工業部原部長何光遠:汽車能源多元替代符合國情新能源汽車≠電動汽車!機械工業部原部長何光遠:汽車能源多元替代符合國情

應該說,世界各地的交通能源替代發展戰略更符合自身的資源條件、與自身經濟發展結合得更為緊密。內燃機目前在所有動力裝置中“比能量”仍然是最高的,但消耗的石油產品最多、節能減排的潛力也最大。中國考慮甲醇替代的基本出發點是其能很好統籌兼顧中國煤炭資源豐富與內燃機需要提效節能的實情。

文丨何光遠

原機械工業部部長

全文約4100字 建議閱讀 6分鐘

新能源汽車≠電動汽車!機械工業部原部長何光遠:汽車能源多元替代符合國情

19世紀,煤和蒸汽機火車引發了歐洲工業革命,開創了人類工業經濟和工業文明;20世紀石油和內燃機汽車又促成了美國的經濟騰飛,把人類帶入了基於石油經濟體系的物質繁榮。

火車和汽車究其實質,是人類在交通方面對能源利用技術、方式的創新和革命,在派生出鐵路和公路兩個平臺後進入大發展階段。由於對人類社會進步的影響巨大,以至於人們總結為:交通能源動力系統的變革一直處於技術革命和經濟轉型的核心位置。

目前以汽車排放潔淨化、燃料消耗節約化、能源品種多元化為特徵的各種汽車技術的出現,能否預示著新的技術革命和經濟轉型的到來呢?筆者看來,現在給出肯定或否定的回答為時尚早。

而繼“鐵路”和“公路”之後,現在又出現了“網路”(互聯網),這又是一個平臺,應該引起重視。網絡約車、智能導航、自動泊車、無人駕駛……已經出現,這又會給今後的汽車提供一個什麼樣的發展空間?值得期待。

新能源汽車≠電動汽車

可以說,蒸汽機在鐵路上找到了發展空間,內燃機在公路上取得了巨大成就。這之後,電動車由於使用特性的優勢,在倉庫、工廠車間物流、高爾夫球場以及旅遊觀光場所得到使用,只不過和前二者取得的發展成就相比差距太大

事實上,電動汽車誕生於1834年(製造者是英國人羅伯特·安德森)。第一輛內燃機汽車“奔馳一號”於1885年問世,其於1886年1月29日申請專利,這一天被視為世界汽車的誕生日。也就是說電動汽車要早於內燃機汽車半個世紀,但到目前其發展成就遠不及內燃機汽車。用市場的觀點看電動汽車是被邊緣化了,但並沒有消失。因此將電動汽車稱作“新能源汽車”我認為不妥

第一,“電儲存技術”和“電驅動技術”並不是新近出現的;第二,“電”本身既不是“新能源”更不是一次能源;第三,電能在汽車上的應用還早於內燃機。因此,不應將電動汽車稱為新能源汽車,更不能將新能源汽車等同於電動汽車,這種稱謂不但不準確,還形成了語言和概念上的獨佔。語言上的獨佔會影響人們的思維和判斷,而概念上的獨佔則會束縛產業創新。現在各種新型汽車驅動技術還處在市場發展的初期,任何一種技術若在語詞和概念的使用上有排他性,就不利於創新工作的開展。

筆者認為,還是各歸其位比較好,純電動、混合動力、燃料電池、太陽能、天然氣、氫能、生物質、甲醇、乙醇等,是什麼就叫什麼,要給各種新技術提供一個公平的語言環境。

依據自身條件推進交通能源替代

交通能源對環境的影響是不能迴避的大問題。各國最初在發展汽車工業時對燃料(汽柴油)的選擇並無爭議,但到目前這種單一燃料的發展模式成為許多國家都面臨的“理順交通能源與環境汙染防治關係”的極大挑戰,因此各國都在研究替代能源以及新能源汽車。

以美國、歐洲、日本、巴西為例,可以發現,各國都在致力於降低交通能源對石油的依賴,技術路線有所不同、具體做法有所差異。但是各國都把“節能”放在了首要位置,做為大方向。這是因為各國都面臨交通能源的選擇利用與環境改善的關係問題。側重點不同是因為各自的資源稟賦不同,產業結構以及能源品種的來源和比例不同。

應該說,世界各地的交通能源替代發展戰略更符合自身的資源條件,與自身經濟發展結合得更為緊密。

美國發展乙醇是結合了解決該國的農產品低價銷售問題;巴西發展乙醇解決了甘蔗的生產和消納問題。日本缺乏資源,因此把提高汽車燃油經濟性作為了首選,同時日本還推進生物乙醇、生物甲醇的應用,推進電動汽車和燃料電池汽車的發展,重點放在了技術提高上;歐洲的汽車和燃料市場相對穩定,所以選擇了對燃料增量需求不高的生物柴油路線。

此前我國也曾在東三省和河南、安徽及周邊推廣乙醇汽油,同時鼓勵發展生物柴油,積極推動天然氣汽車,近幾年又加大了力度推廣電動汽車,在改善環境和減輕交通能源對石油的過度依賴方面進行探索。

中國內燃機節能減排潛力最大

在能源、交通、環境、經濟四位一體的框架下,中國又該如何考慮替代能源的問題?

首先要回看一下中國的現實:2015年我國內燃機保有量超過4.5億臺、消耗成品油2.8億噸。因此,在內燃機燃料方面幾萬噸、幾十萬噸的替代量談不上貢獻率,對於解決實際問題的作用很小。內燃機的總功率超過200億千瓦,是我國電網總容量(15.2億千瓦)的13倍以上。僅1.46億輛民用車的總功率就不低於90億千瓦,為電網總容量的6倍左右。

因此充電技術一旦進入大量發展通道,很快就會面臨電網容量的制約,對此必須有所認識。發展電動汽車還需要加大產業規模和市場潛力方面的研究力度。

內燃機目前在所有動力裝置中“比能量”仍然是最高的,但消耗的石油產品最多、節能減排的潛力也最大。

從2015年成品油消耗量看,每提高1%的能效,就可以節約280萬噸的成品油,在節約的同時還降低了燃油消耗帶來的排放。筆者認為,這是效果顯著、代價低!所以一定要抓好內燃機的技術進步。“缸內直噴技術”就使汽油機提高了10%-15%的能效。柴油機的高壓共軌供油技術、渦輪增壓技術等,帶來的內燃機節能潛力還很大。因此對高效內燃機技術的研發工作一定要有定力。節能是最大的減排。

甲醇替代是優選之一

需要特別強調,我們曾經提出過的“節約優先、立足國內、煤為基礎、多元發展”的能源戰略,符合中國的實際。

煤炭是我國的主體能源,佔我國能源消費總量的比重在66%-70%。煤炭的節能減排就是實現煤炭的高效、潔淨利用。推進我國能源生產和消費革命,就必須走煤炭清潔、高效、綜合利用之路。

國務院常務會議明確提出,京津冀、長三角、珠三角地區,除“熱電聯產”外禁止新建燃煤發電等高耗能高汙染項目。為什麼鎖定在“熱電聯產”?因為“熱電聯產”有更高的能源利用率。傳統電廠——燃煤發電的能源利用率(超臨界、超超臨界)能夠達到40%—44%(超超臨界百萬千瓦的機組,是我國近年來的主力機組,熱效率也就是44%);熱電聯產——煤炭的能源利用率能夠達到70%;“能源利用效率高”這就是國務院常務會議明確提出上述發展方針的依據。

那麼,比“熱電聯產”更高利用的技術是什麼?煤、電、化“多聯產”技術(也稱作“能化共軌”——能源的電力、熱力和化工的甲醇,共軌生產),煤炭的能源利用效率可以達到85%,在發電、供熱的同時還產出甲醇。清華大學倪維斗院士對此有過專門論述。

甲醇是基礎化工原料,除可為內燃機提供燃料外還可向下游產業鏈延伸。所以發展甲醇汽車是與我國煤炭資源的清潔、高效、綜合利用緊密聯繫的。

我們強調“統籌兼顧”,能源體系中的煤炭和動力系統中的內燃機如何實現統籌兼顧?甲醇替代恰恰能很好地兼顧這個問題。這是我們考慮甲醇替代的基本出發點。有些分析文章對燃煤發電和煤制甲醇驅動汽車進行能效方面的比較,不能說這種“比較”不對,但只做這一種比較是不全面的,這只是傳統煤制甲醇的工藝方式。還應該再用“多聯產”方式生產的甲醇來測算,進行綜合能效方面的比較(因為這種甲醇是節約出來的)。也可以再與焦爐氣制甲醇做比較。這樣才有助於提高人們對煤炭“高效潔淨”利用的認識、對資源綜合利用的認識,也有利於推動煤炭產業的轉型升級。

另外,生產甲醇的原料來源非常廣,除了煤和天然氣外,高硫煤、煤層氣、焦爐氣、生物質、二氧化碳加氫等都可以生產甲醇,而且技術成熟。對這些物質利用的本身就是在減少排放,還能實現物質的綜合利用。所以說,甲醇是清潔能源,而不僅只指其燃燒後的排放清潔。

缺油、富煤、少氣是我國的資源現狀。低價石油對石油生產國的經濟造成的影響還在加深,對中國煤炭和煤化工產業的衝擊也很大。目前我國甲醇產能達到7000萬噸,新增產能基本位於中西部地區,是當地經濟的重要組成。工信部開展的甲醇汽車試點,除上海外,其餘四省均位於中西部。發展一部分甲醇汽車,增加煤炭清潔利用市場的份額,有利於促進煤炭產業的轉型升級、有利於發展當地經濟。

山西省晉中市的甲醇汽車試點已經工信部、國家發改委、科技部聯合專家組驗收。整車檢測、排放檢測、環境監測均符合要求,人員體檢正常。單車最大行駛里程早已突破20萬公里,常規排放降低了40%—70%,人們關心的甲醛排放與使用汽油相當。燃料費用降低40%左右,很有市場前景。產煤區和煤化工產業優勢地區在甲醇汽車問題上態度積極,因此發展好甲醇汽車也是中國的經濟發展需求,屬於供給側機構改革的一部分。

甲醇和汽油同屬“中等毒性”

有必要重點闡述下甲醇的毒性與安全的可控性關係。危險性和危害性是能源產品的共性,解決這個問題的方式不是將危險和危害性徹底消除(這樣做的結果很可能就失去利用價值了),而是使其危險性達到可控,在受控條件下使用而不至於產生危害。汽柴油、電力、天然氣都有危險性,能夠為人類廣泛使用就是實現了對其危險性的可控。

甲醇並非人們想象中那樣可怕。在我國毒性物品分類中,甲醇和汽油同屬“中等毒性”,中國疾控中心2013年完成的《車用甲醇燃料對人體健康及環境影響研究與評價報告》提供的數據顯示,甲醇毒害指數為20,汽油為28,均為“輕度危害”。由於甲醇沒有汽油那種明顯的人類拒飲特點,因此防控重點也在“誤飲誤食”。一定要把控好這個關!

只要正確理解了甲醇毒性與安全上的可控性相互之間的關係,就不會“談”醇“色”變了。北歐國家對環境方面的重視程度非常高,他們正在聯合開展在內河航運中使用甲醇,吉利汽車提供了6輛甲醇汽車參與他們的工作。以色列更是把發展甲醇替代作為國家能源戰略。對甲醇問題我們需要“全方位認識”,不能聽風就是雨!

發展甲醇替代有諸多利好

無論是調整經濟結構還是調整能源結構、無論是推進供給側結構性改革還是發展地方經濟,我們都要用全面的、系統的觀點,即用辯證唯物主義的觀點和方法來認識、分析和解決問題。

發展甲醇替代,既是個能源問題也是個經濟問題。從國家層面看是減少石油依賴、解決國家能源安全的問題;從產業發展看是立足資源稟賦,著眼轉型升級,落實清潔高效利用;從經濟上看有利於擴大就業、改善民生;應用於交通,可改善大氣環境。

如果甲醇汽車率先在西部省區推廣起來就會形成從煤炭、汽車的生產到汽車和車用甲醇燃料市場的產業鏈和消費鏈,這會是我國推進供給側結構性改革的一個很好例證。

END

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出品 | 中國能源報(ID:cnenergy)

責編 |閆志強

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