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二甲醚燃料显先机 投入汽车产业化陷困境

2010年12月31日19:32腾讯汽车[微博]综合报道我要评论(0)
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西安交通大学1997年就开始以天然气为原料的二甲醚发动机研究。西安交通大学教授刘圣华在这次研讨会上分析了二甲醚产品的优点,尤其在排放方面,已经接近国Ⅳ水平。

据了解,二甲醚是一种无毒含氧燃料,常温常压下为气态,常温下可在五个大气压下液化,易于储存与输运,二甲醚可从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取,能实现高效清洁燃烧,在交通运输、发电、民用等领域有十分广阔的应用前景。由于二甲醚有较高的十六烷值,非常适合压燃式发动机,因此是汽车燃料理想的替代品。二甲醚燃烧值高,使用二甲醚作为汽车燃料,发动机的功率可提高10%~15%,热效率可提高2%~3%,噪声可降低10%~15%,汽车尾气无需催化、转化处理,即可达到国Ⅲ排放标准。此外,二甲醚作为汽车燃料使动力更佳。

研究结果表明:二甲醚发动机的动力性能超过柴油机,燃油经济性与柴油机相当,噪声低于柴油机;二甲醚发动机不需要复杂的电控和排气后处理系统,就可以达到欧Ⅲ标准,部分指标已达到欧Ⅳ标准。但二甲醚作为车用燃料代替柴油还存在一定障碍:现在柴油车的油箱、油路及进气系统都需要进行改造,储运和销售等方面需要专门建设,还需要加强二甲醚汽车实际应用可靠性和耐久性的研究。目前国内还没有二甲醚在汽车上应用的相关标准,有关原材料生产性标准的研究工作刚刚起步。

二甲醚燃料显先机 投入汽车产业化陷困境

2005年5月,具有完全自主知识产权的我国第一台二甲醚城市客车正式驶上了上海的街头。

2000年9月,西安交通大学与大连柴油机厂联合研制了国内第一辆二甲醚汽车。2005年5月,上海交通大学研制出中国第一台二甲醚城市客车,经有关权威部门检验,各项排放指标远优于欧Ⅲ排放限值。2005年7月,中国第一台高速二甲醚城市中巴车在西安交通大学通过国家科学技术部验收,投入试运行。2005年,山东久泰化工科技股份有限公司、上海交通大学、西安交通大学以捷达柴油轿车为基础共同开发的二甲醚轿车在山东临沂试运行。2006年,山东省临沂市计划实施30辆二甲醚公共汽车的示范运行,上海市也拟开展二甲醚公交车示范工作。

但是在2007年12月的中日二甲醚汽车推进与普及研讨会上,我们发现具有自主知识产权的二甲醚城市大客车面世已经两年多,二甲醚发动机、汽车产业化也逐渐完成,并且已有10辆二甲醚公交车投入上海147路公交车车队进行试运行,还建成了国内第一个车用二甲醚加注站。但是据上海交通大学负责二甲醚汽车研制的课题组负责人黄震教授介绍,仅仅因为没有二甲醚燃料以及二甲醚汽车标准参考,这些客车一直没能上牌照,每天只能根据载人的重量在道路上模拟行驶。

2010年4月18日,一套新型清洁能源二甲醚装置在上海建成并顺利投产。

国际上二甲醚车辆运行示范较少。瑞典VOLVO公司曾将DH10A柴油机改造成二甲醚发动机,并将其安装在B10BLE大型客车上进行研究示范,还在国际能源机构(IEA)的支持下进行了全生命周期分析。日本已研制出二甲醚卡车样车和城市客车样车,正在进行运行示范,为此还建立了3个二甲醚示范车加气站。但到目前为止,世界上还没有专门设计、可供大批量生产应用的商品级二甲醚燃料供给系统,这是二甲醚汽车未能大面积推广应用的重要原因之一。

但是,目前二甲醚汽车产业化在我国面临困境。据专家介绍,二甲醚汽车的成本过高,使得这类产品的市场化运营困难重重。眼下二甲醚的推广还需迈过两道坎:一是经济性。据介绍,二甲醚与柴油的热值比只有70%,在目前的油价下,行驶相同里程二甲醚汽车的燃料成本是柴油汽车燃油成本的约1.3倍。不过,随着油价的走高,二甲醚汽车的经济性将越高。最大的障碍在于目前各城市的二甲醚加注点几乎没有,而现有的加油、加气站对新型能源不感兴趣,这对二甲醚汽车产业化非常不利。

二甲醚简介

二甲醚别名:甲醚

英文名称:methyl ether;dimethyl ether;DME

CAS编号:115-10-6

分 子 式:C2H6O

结 构 式:CH3—O—CH3

二甲醚又称甲醚,简称DME。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻微醚香味。相对密度(20℃)0.666,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,室温下蒸气压约为0.5MPa,与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。

二甲醚是醚的同系物,但与用作麻醉剂的乙醚不一样,毒性极低;能溶解各种化学物质;由于其具有易压缩、冷凝、气化及与许多极性或非极性溶剂互溶特性,广泛用于气雾制品喷射剂、氟利昂替代制冷剂、溶剂等,另外也可用于化学品合成,用途比较广泛。

由于石油资源短缺 、煤炭资源丰富及人们环保意识的增强,二甲醚作为从煤转化成的清洁燃料而日益受到重视,成为近年来国内外竞相开发的性能优越的碳一化工产品。

作为LPG和石油类的替代燃料,二甲醚是具有与LPG的物理性质相类似的化学品,在燃烧时不会产生破坏环境的气体,能便宜而大量地生产。与甲烷一样,被期望成为21世纪的能源之一。

总之,二甲醚特有的理化性能奠定了其在国际、国内市场上的基础产业地位,可广泛应用于工业、农业、医疗、日常生活等领域。二甲醚未来主要用于替代汽车燃油、石油液化气、城市煤气等,市场前景极为广阔,是目前国际、国内优先发展的产业。

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[责任编辑:vivianliang]
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