
2013年2月6日,國務(wù)院辦公廳以國辦發(fā)〔2013〕12號文件正式發(fā)布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強內(nèi)燃機工業(yè)節(jié)能減排的意見》。意見中重點領(lǐng)域和任務(wù)第十條提出:鼓勵替代燃料發(fā)動機與現(xiàn)有發(fā)動機制造體系兼容。開展汽油/甲醇雙燃料點燃式內(nèi)燃機、柴油/甲醇雙燃料壓燃式內(nèi)燃機的應(yīng)用試點工作。意見中重點工程第五條提出:替代燃料內(nèi)燃機應(yīng)用示范工程。開展汽油/甲醇雙燃料燃燒技術(shù)在乘用車用汽油機上的應(yīng)用,柴油/甲醇雙燃料燃燒技術(shù)在載重車、船舶、機車、固定柴油發(fā)電機組用重型柴油機上的應(yīng)用。
在“十二五”發(fā)展期的2013年,電動汽車補貼政策實施三年后,國務(wù)院辦公廳特別發(fā)布文件,對內(nèi)燃機工業(yè)的重點領(lǐng)域分別提出了節(jié)能減排的具體任務(wù)要求和重
點工程。文件充分體現(xiàn)了國家在裝備制造、交通運輸、能源領(lǐng)域的發(fā)展,始終堅持中國國情、因地制宜、實事求是、協(xié)調(diào)協(xié)同發(fā)展的基本原則。
在世界能源供應(yīng)和應(yīng)用領(lǐng)域里,有一個共識,即“能源不可能三角”理論,指的是能源要實現(xiàn)穩(wěn)定安全供應(yīng)、環(huán)境友好和價格低廉,三者不可兼得。在世界經(jīng)濟發(fā)展中,各國和經(jīng)濟體對能源的選擇原則,首要是能源安全。而我國自主的能源結(jié)構(gòu),又恰恰是缺油、少氣、富煤,導(dǎo)致我國石油和天然氣對外依存度長期居高不下。要找到一種現(xiàn)在可以實現(xiàn)(或接近)自主可控,未來又可實現(xiàn)可持續(xù)的能源,就顯得尤為重要和關(guān)鍵。
筆者認(rèn)為,參考全球能源結(jié)構(gòu),結(jié)合我國能源消費特點,選擇可再生能源——甲醇,作為實現(xiàn)“碳達峰”目標(biāo)的推廣能源和實現(xiàn)“碳中和”的儲備能源,應(yīng)該是正確的選擇。
一是我國現(xiàn)有的甲醇產(chǎn)能居世界第一,動力燃燒和熱力燃燒應(yīng)用技術(shù)成熟度走在世界前沿,甲醇汽車商業(yè)化市場應(yīng)用規(guī)模世界第一。
二是可再生能源制備甲醇技術(shù)成熟,社會認(rèn)識和認(rèn)知度高。具備規(guī)?;稍偕茉粗茪?,捕捉二氧化碳合成甲醇的基礎(chǔ)條件。
三是以甲醇燃料為基礎(chǔ),通過創(chuàng)新研發(fā)的甲醇在線制氫裝備,開拓了氫燃料更加廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,技術(shù)儲備完善,既可持續(xù)支撐國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需,還可有效緩解氫燃料加注體系建設(shè)的難點。
四是可最大化利用(發(fā)揮)現(xiàn)有產(chǎn)能、社會公共資源(燃用液體燃料的內(nèi)燃機工業(yè)產(chǎn)能、液體燃料儲運和配送體系、液體燃料加注站等)、后市場維護資源等。
由此可以獲取“能源不可能三角”中穩(wěn)定安全供應(yīng)和環(huán)境友好,當(dāng)我們加速可再生能源甲醇的產(chǎn)能建設(shè),以此實現(xiàn)價格低廉,就完全可以打破“能源不可能三角”的定律,創(chuàng)造“新能源三角定律”。
2021全國高考甲卷理綜試題中,出現(xiàn)了關(guān)于二氧化碳催化加氫制甲醇,有利于減少溫室氣體二氧化碳的試題;以及我國科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計劃,該項目通過太陽能發(fā)電電解水制氫,再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇的試題。在全國高考乙卷理綜試題中,同樣出現(xiàn)了相關(guān)試題,比如:我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和,這對于改善環(huán)境、實現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要?!疤贾泻汀笔侵付趸嫉呐欧趴偭亢蜏p少量相當(dāng)。下列措施中能促進碳中和最直接有效:標(biāo)準(zhǔn)答案是:D、研發(fā)催化劑將二氧化碳還原為甲醇。
三道高考試題,既是化學(xué)基礎(chǔ)知識,又是指向能源變革可持續(xù)發(fā)展的路徑。是人才的儲備;是符合中國能源結(jié)構(gòu),實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的科普;是甲醇經(jīng)濟基礎(chǔ)的奠基;是經(jīng)濟社會變革,實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的導(dǎo)向;三道試題,將化學(xué)與能源,碳減排與能源,利用效率與能源說清說透。筆者以上述文字為主體,在頭條發(fā)表了《為高考甲(乙)卷理綜試題出題老師點贊-有感中國自立的甲醇經(jīng)濟 》的文章。
今天,我國有了“液態(tài)陽光-甲醇”能源可持續(xù)發(fā)展的方向;有了甲醇燃料動力和熱力燃燒成熟的技術(shù)體系;有了甲醇燃料電池技術(shù)應(yīng)用的實例;有了氫燃料發(fā)動機研發(fā)和應(yīng)用實踐;有了甲醇在線制氫裝備應(yīng)用在北京冬奧會雪上項目賽場;有了車載甲醇制氫裝置的搭載應(yīng)用,加上已經(jīng)獲得政策許可、行政許可、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、市場準(zhǔn)入且滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn)的甲醇汽車(使用液體甲醇燃料發(fā)動機)公告產(chǎn)品。可以看到,選擇一種能源——甲醇燃料,支撐多種可移動動力是完全可以實現(xiàn)的,這就是在我國能源結(jié)構(gòu)框架下實現(xiàn)能源變革的具體體現(xiàn),這就是中國交通運輸領(lǐng)域里的能源轉(zhuǎn)型。
以甲醇為基礎(chǔ)能源,可以實現(xiàn)甲醇(液體燃料)發(fā)動機;甲醇(液體燃料)摻氫(在線制氫)發(fā)動機;氫燃料發(fā)動機;甲醇燃料電池動力;內(nèi)燃機摻氫、摻醇發(fā)動機。在甲醇在線制氫技術(shù)體系中,有撬裝式在線制氫和車載式在線制氫,兩種裝備(裝置)可在道路車輛、非道路移動機械、船舶、固定電站等各個領(lǐng)域應(yīng)用。
2015年,筆者提出“電動汽車和高效內(nèi)燃機汽車,是減少我國石油消耗、降低石油對外依存度、改善環(huán)境污染的‘兩個輪子’”的觀點。今天,還是內(nèi)燃機,選擇甲醇燃料和氫燃料,繼續(xù)為我國城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、機場和港口、公路和鐵道、工地和農(nóng)田、礦區(qū)和油井、江河和湖海、高山和邊疆以及國防裝備提供不可或缺的動力機械;繼續(xù)在我國交通運輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、機場和港口建設(shè)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化以及促進經(jīng)濟發(fā)展、提高城鄉(xiāng)居民生活水平等方面發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。
由此,筆者堅持認(rèn)為:新能源內(nèi)燃機和傳統(tǒng)能源內(nèi)燃機,將共同構(gòu)成我國交通運輸裝備、固定動力裝置實現(xiàn)“碳中和”的主導(dǎo)動力。新能源內(nèi)燃機以應(yīng)用液體燃料-可再生能源甲醇和氣體燃料-可再生能源制備氫燃料,正在譜寫新能源內(nèi)燃機實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的路線圖,它既可傳承內(nèi)燃機成熟的高效率優(yōu)勢,為規(guī)模化生產(chǎn)和應(yīng)用提供保障,更可高效完成從能源消費端實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的使命。期待汽車和內(nèi)燃機產(chǎn)業(yè)在這場能源變革中,堅定自己的新定位。
2019年“第四屆甲醇汽車和甲醇燃料應(yīng)用國際大會”之后,疫情多次干擾了籌備中的第五屆大會召開。為此,工信部甲醇汽車推廣應(yīng)用專家指導(dǎo)委員會秘書處規(guī)避疫情干擾,采納先進的會議形式,特別組織召開了甲醇燃料動力燃燒、船舶動力甲醇燃料應(yīng)用等多場線下線上會議,多場國際合作線下線上交流活動,為推動甲醇汽車、甲醇增程動力、氫燃料內(nèi)燃機、甲醇摻氫發(fā)動機、甲醇燃料電池、甲醇在線制氫技術(shù)的應(yīng)用,為拓展甲醇燃料應(yīng)用領(lǐng)域,提供有效的技術(shù)參考。
如今,以“碳中和 甲醇 氫能 新能源動力 技術(shù)交流”為主題的系列活動(“粵港澳大灣區(qū)+華中地區(qū)”、“長江三角洲地區(qū)+華東地區(qū)”、“北部灣地區(qū)”、“成渝經(jīng)濟帶+西南地區(qū)+西北地區(qū)”)正在籌備中。我國氫燃料內(nèi)燃機和甲醇內(nèi)燃機,以應(yīng)用可再生能源-甲醇燃料,應(yīng)用甲醇在線制氫裝備所獲得的氫燃料,正在被業(yè)界和傳媒統(tǒng)稱為“新能源內(nèi)燃機”。搭載新能源內(nèi)燃機的汽車和交通運輸裝備,一定是新能源汽車,他們將與電動汽車、氫燃料電池汽車,共同構(gòu)成我國交通運輸領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主力軍?!靶履茉磩恿Α倍襁~步從頭越!
(作者系工信部甲醇汽車推廣應(yīng)用專家指導(dǎo)委員會秘書長)
來源:中國汽車報