中国交通新能源使用现状

中国交通新能源使用现状

载运工具运用工程 2011122080 李涛

摘要：交通领域是能源消耗的大户和节能减排的重点领域。大力发展交通新能源是势在必行的，本文对于目前常用交通新能源，包括液化石油气、天然气、甲醇、乙醇、二甲醚的使用现状及其优缺点进行了分析探讨。

关键词：交通新能源；使用现状

1 前言

从国内能源消耗的角度来看，我国交通行业能源消费量约占全国总消费量的10%左右，能源消耗的品种较为单一，以油气为主，约占全国石油消耗量的40%左右。另一方面，交通运输是污染环境的大户，其排放的污染物和温室气体占到全社会排放总量的30%。以上两方面的双重作用表明，目前以石油为主要能源投入的交通运输不符合我国走可持续发展道路的总体方向。因而尽快大力发展推广交通新能源是十分必要而急迫的。

交通新能源的选用要考虑到方方面面的因素，主要包括：社会经济、能源价格、能源利用效率、运输量与交通工具保有量、政策因素、环境污染情况等。基于以上因素，目前大规模应用于交通运输行业的新能源主要有：液化石油气、天然气、甲醇、乙醇、二甲醚等。 2 液化石油气

液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）是以三个或四个碳原子的烃类（如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯）为主的混合物，常温常压下是无毒、无色、无味的气体，具有辛烷值高、抗爆性能好、热值高、储运压力低等优点，是一种性能优良的汽车代用燃料。

2.1 基本介绍

液化石油气是一种干净高效的汽车燃料，它具有如下优点：①比汽油便宜；②国内储量丰富；③丁烷和丙烷混合可以形成一定量的辛烷，使液化气有较好的抗爆性。液化气还有许多操作优点：①几乎可以完全充分地燃烧；②和汽油车的尾气排放量相比，对环境污染小；③可满足各国的排放标准；④引擎部件的碳沉淀极小，因此液化气引擎运转更自如、寿命更长，比汽油机和柴油机需要更少的日常维修保养；⑤由于燃料是气态，寒冷天气更易启动；⑥专用天然气引擎或两用燃料汽油机等各种火花塞引擎都能以液化气为燃料；⑦液化气在注入引擎气缸前是气态并与空气混合，所以寒冷天气启动时，气缸壁的润滑薄膜不会被洗掉，发动机油不会出现稀释现象。

液化气的缺点：①相对较高的更换费用；②若用一些低质的液化气，系统需要定期调试以维持恰当的混合状态，并易发生气阻现象；③极度寒冷天气下启动受到液化气混合中所需丁烷含量的限制（因为燃料中丁烷含量增加，原有压力下降，在摄氏零度时，丁烷就不能转变成气态，而液化气在气态状态下才能燃烧）。

2.2 液化气汽车（LPGV）的优缺点

液化气汽车的优点如下：

（1）可以替代十分短缺的汽、柴油。随着我国国民经济的飞速发展，汽车保有量急剧增长；同时，我国的石油产储量不足，因此大力发展液化石油气汽车是一条石油资源补充的可行之路。

（2）大气的污染小。汽车排出的废气是当今对大气环境，尤其是城市空气污染的一种

巨大的移动式污染源。LPG与汽油燃料相比，一氧化碳的排放量减少70%，碳氢化合物的排放量减少60%—80%，氮氧化合物的排放量减少20%—40%，无硫化物、无铅、苯等致癌物。

（3）燃料经济性好。目前在全球范围内的油气差价是发展燃气汽车的效益基础，其经济效益是非常可观的。

（4）使用液化气比汽油更安全。汽油具有良好的挥发性，随着气温升高挥发性加强.汽车燃料系统从构造上看并没有十分严密的封闭措施，尤其是在汽车加注汽油时，油箱附近空气中易形成可燃性混合气，加之汽油燃点在430℃以内，着火界限为1.3%-7.6%，遇微小火花极易着火，所以汽车在碰撞、翻覆或漏油后发生火灾是常见的事故。而液化气（LPG）在车辆上是储存在经过专门设计加工的、具有高强度的气瓶内，传输和加注均是在严格封闭的管道内进行，其气瓶不易破裂，管路不会泄露，既使有泄漏现象发生，也经特殊管道排出车外，在空气中遇微风即被驱散。由于液化气燃点高（539℃以上），着火界限为6％－15％，不易形成可燃性混合气，所以汽车用液化气不易产生火灾事故，比汽油更加安全。

（5）使用性能好。以液化石油气为燃料的发动机，冷起动性能好，运转平稳，不含汽、柴油中存在的胶质，因而在燃烧中不会产生积炭，同样由于其硫含量和机械杂质均远低于汽、柴油，对气缸、活塞、活塞环、气门等零部件的危害较小；气体燃料不会对机油产生稀释，因此发动机寿命长，汽车大修里程可提高50％以上，而且不用经常换注机油和更换火花塞，比使用常规燃料节约50％以上的维修费用。

（6）液化气有较好的抗爆性。液化气辛烷值高，约为110，而高级汽油的辛烷值仅在96左右，所以液化石油气不需要添加剂或加铅抗爆剂等。当液化气应用于汽油机时，应适当增大发动机压缩比和点火提前角，以提高发动机性能。

液化气汽车也有其自身的缺点，主要有：

（1）改装后的液化气汽车动力有所不足（动力下降了约5%）。

（2）汽车以双燃料方式并存时，整车成本较高。即在原有汽、柴油机基础上改装，使原有的汽、柴油供给系统不变，则需要增加液化石油气的储罐及供气系统，这将使整车成本略有提高。

（3）因现有的液化气质量较差，易使液化气汽车出现气阻现象。

（4）有必要选择合适的容器尺寸，特别是专用液化气车辆，以保证相等的运行距离，并且较大的钢瓶容器增加了重量减少了行李空间。

（5）天然气输气管路和补充设备（如加气站）尚未形成像加油站那样的网络，天然气在汽车上的应有将会受到限制。

2.3 液化石油气的发展前景

液化气汽车在今后的一定时期或一定的区域，还会有很大的市场与发展空间，但是由于目前受以下几方面因素的影响，其发展速度将有所减缓。

影响液化气汽车发展的主要因素：

（1）广大消费者，尤其是司机对民用液化气与车用液化气的概念区分不清，有些不法分子将民用液化气作为车用气出售，误导消费、坑害客户，造成了市场的混乱，以至于导致司机对液化气汽车的抵制心理。

（2）劣质的车用液化气进入发动机将产生结焦和积碳，对发动机将产生一定的危害；若硫含量过高，对发动机除了产生一定的腐蚀以外，其尾气对环境也有一定的不良影响。

（3）液化气受国际油价的影响，价格的波动性较大，并且油气差价小。

（4）国内生产优质车用液化气的厂家较少，气源的源头受到限制。

（5）由于政府目前对天然气的开发利用和支持，使天然气汽车受到了飞速的发展，并且天然气汽车比液化气汽车更环保、节能、经济，故使液化气汽车市场受到了一定的负面影响。

3 天然气

地下采出的可燃气体称作天然气。它是低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。天然气按成因一般分为三类：与石油共生的叫油型气（石油伴生气）；与煤共生的叫煤成气（煤型气）；有机质被细菌分解发酵生成的叫沼气。天然气的主要成分是甲烷。

3.1 基本介绍

随着西气东输工程的启动和建设，形成以四川气区环型运输管网、气田向周边放射型输送管网、西气东输长输管网为代表的供气格局，运输产业逐渐成为天然气发展的重要纽带和桥梁。同时，从俄罗斯、土库曼斯坦等国家修建从西北和东北分别入境的跨国长距离输气管道引进天然气，将基本满足经济发达地区的天然气需求。

另一方面，随着天然气的储量和产量大幅度的增长，其前景非常乐观。但是，由于某一些方面的影响，天然气产业需要解决的问题也迫在眉睫。影响中国天然气产业发展的因素有：天然气基础设施薄弱，天然气下游市场急需拓展；天然气市场体制不完善；天然气供需市场分布不合理；天然气管理体系和法规不健全。

3.2 压缩天然气汽车（CNGV）的优缺点

天然气作为汽车燃料的主要优点：

（1）天然气汽车比液化气汽车更环保、节能，可以替代十分紧缺的汽柴油,天然气的热值较高，同时从热能含量上看，1立方米的天然气相当干1.13升汽油的当量。

（2）天然气的辛烷值高于110，抗爆性能优于汽油，发动机燃用天然气时可以采用较高的压缩比,机油更换时间大大延长，不必经常更换火花塞，与燃用柴油（汽油）相比，可节约50%以上的维修费用。此外，发动机运转平稳，噪声小（比汽油机低40%），发动机使用寿命为汽油车的3倍。

（3）天然气在常温下为气态，以气态进入发动机，与空气相同，因此混合气均匀，燃烧比较完全，从而可大大降低CO、HC和NOx的排放，同时也改善了颗粒排放。燃用天然气与汽油相比，CO可降低70%，NOx和非甲烷类可降低80%，CO2可降低30%，HC可降低70%。

（4）操作方便，技术成熟。

（5）天然气全球储量丰富，开采运输方便，价格比汽油、柴油便宜。

（6）天然气发动机的热效率较高，特别是在直喷式柴油机上用天然气进行双燃料运行时，在高负荷运行中与柴油机的热效率不相上下。

天然气作为汽车燃料的主要缺点：

（1）改装后的天然气汽车动力有所不足。

（2）改装成本较高。

（3）天然气密度低，不如汽油和柴油容易贮存，天然气用于车用气时，需要专用的燃料储运和供给系统。为提供充足的燃料，天然气必须压缩至20.7～24.8MPa（207～248巴），然后进入高压气瓶内，或经强冷（-161℃）使之变成液态，再储存在特制的外部具有高绝热层的气瓶内，这就使汽车本身的重量加大。

（4）天然气输气管路和补充设备（如加气站）尚未形成象加油站那样的网络，则天然气在内燃机上的应有将会受到限制。

（5）在柴油机上用天然气进行双燃料运行时，在低负荷下发动机的性能和排放较差，其中的一个原因是低负荷时获得的混合气太稀，混合气难以着火，且燃烧缓慢。

3.3 天然气的使用效果及现状

目前随着天然气的开发利用，车用天然气的技术应用已经成熟，并且其使用效果比液化气汽车更环保、节能、经济、安全。但是车用天然气加气站的建设滞后，分布不尽合理，站

点未能形成网络，仍是制约当前天然气汽车发展的主要原因。以重庆市为例，渝中区天然气加气站少，造成公交车辆加气时大量空驶公里，这也制约了部分远郊车辆的改装。某些加气站排长队的现状，还吓住了一些准备“油改气”的单位和车老板。

另外，政府投入不足，影响了改车和建站业主的积极性；重视程度不够，使得部分区县推广应用工作迟缓。如：成都在推行“油改气”时强制未达到环保标准的汽车，改为天然气汽车，不改就不让其通过年审，而重庆市没有此硬性措施，提出的是改与不改自愿选择；成都市政府还规定，汽车如果改为天然气汽车后，只需交纳50％的养路费，而重庆市规定只少交纳30％。因此，对于车主来说，“油改气”的吸引力还是不太大。

3.4 天然气的发展前景

目前天然气汽车技术比较成熟，使用安全，操作方便，易于产业化，市场前景看好。天然气作为清洁能源的开发利用已是势在必行，因而应加大市场开发力度，加快输气管网建设，协调好不同地区天然气作为清洁、高效的能源与煤炭、水电、核能等不同能源的发展关系，逐步改善不同地区的天然气消费结构和能源结构。

虽然国内发展燃气汽车技术起步较晚，技术装备比较落后，产品质量差，寿命短，技术标准和国家的法律、法规、政策滞后，与国外相比有一定差距，但是只要技术装备和配套设施跟上，形成规范化和产业化，天然气汽车就会以规模化的发展数量进入市场。因此需要政府部门的统一组织和协调，并分阶段实施，有条不紊地做好天然气汽车的发展工炸。

随着汽车保有量的迅速增长，汽车将成为石油资源的主要消耗者和大气环境的主要污染源。石油资源是汽车用常规燃料，具有能量密度高、安全性好、储运方便等优点，但石油资源是有限的。目前我国石油燃料的短缺就已经非常严重，2000年我国石油净进口量为6974万吨，净进口率为30％，花费了近200亿美元。在目前石油净进口率高达30％的情况下，石油危机对中国经济的影响需要引起重视。据预测，中国未来能源供需的缺口将越来越大，2010年我国的石油供求缺口将在1亿吨以上，这个数字要占到我国2010年石油需求量的1/3左右。因此研制节能汽车和积极采用新煤料天然气作为汽车动力源已成为全世界汽车工业技术开发的新热点。

由于目前国际原油市场的剧烈动荡，使天然气的开发利用更显迫切，而且大规模开发利用天然气，将有利于弥补我国石油需求缺口，成为我国石油战略安全的重要组成部分。 4 甲醇汽油

甲醇汽油是由10％-25％的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，不含任何汽油，但可达到90＃-97＃国标汽油的性能和指标。此配方国内独特、环保、成本低，节省资源，节省外汇造福人类，市场竞争力强，具有极好的发展前景。

使用甲醇汽油可以有效提高发动机的热效率，减少汽车CO及HC的排放。然而，甲醇为神经毒物，具有显著的麻醉作用。

4.1 基本介绍

甲醇车用燃料同其他代用燃料或添加剂相比，甲醇具有价格低廉、合成工序比合成汽油简单、工艺成熟、能量效率高、又适用于汽车发动机的特点（如具有较高的理论混合气热值、高辛烷值、抗爆性能好、含氧量高等特点），是比较成熟而且实用的内燃机代用燃料。

汽车使用甲醇汽油这种新型清洁燃料，既环保又经济。焦炉气可以转化为甲醇，在此基础上由15％煤制甲醇和85％汽油掺烧形成的甲醇汽油（煤制甲醇替代汽油），在技术上已经成熟，与纯汽油相比，成本低，污染少，检测显示使用甲醇汽油的汽车，尾气常规排放中一氧化碳和碳化氢浓度平均降低23.2％和28.5％，达到欧Ⅱ排放标准。

甲醇作为车用燃料添加剂（或直接用作燃料）的优点：

（1）挥发性好，有利于与空气的混合。

（2）辛烷值高（RON112，MON92），能显著提高燃料的混合辛烷值，增强抗爆性能；

（3）着火极限宽，使得发动机运转工作情况有很大范围；

（4）能显著降低污染物的排放，尾气经测定比汽油车的HC降低15%-60%，CO降低5%-22%，NOX降低15%-55%；

（5）甲醇燃料的价格与汽油价格相当，这为它的广泛应用带来了便利；

（6）甲醇为液体燃料，贮、运方便，建站投资低；

（7）甲醇是化肥和制药、煤炭等行业生产的副产品，也可利用化工原料合成，价格低廉，来源极为广泛。

甲醇作为车用燃料添加剂（或直接用作燃料）的缺点：

（1）使用甲醇汽油，对发动机及汽车部件金属材料的防腐橡胶材料要求非常高，除要求提高发动机压缩比外，还应对甲醇汽车的发动机和化油器进行改造或更换材质，未经过专门改造的汽车或发动机不宜使用含甲醇的汽油；

（2）甲醇为神经毒物，具有显著的麻醉作用，调配和储存要用专用储罐；

（3）用煤炭制取甲醇的产出率为43％，这低于用煤炭制取合成燃油的产出率（55％），因此大规模用煤炭制取甲醇要求开采更多的煤炭，由此加剧环境污染；

（4）甲醇的价格与汽油的价格相当，并且对发动机有损坏，故这对司机的吸引力不大，需要政府的强有力支持。

4.2 甲醇汽车的优缺点

甲醇汽车的优点：

（1）辛烷值高，具有强的抗爆性。该产品辛烷值比同标号国标无铅汽油辛值高3—5个单位，适用于高压缩比发动机，可增加动力性。

（2）动力性强。 甲醇汽油配制过程中，复配有清净剂等可增强动力的组分物质，并辅助以机械技术，使其与同类产品比较，动力性增强。

（3）能耗率低。该产品添加剂配制中加入了提高热值组分，加之对车辆的适应性调整，能耗率降低5%以上。

（4）高清洁性。使用甲醇汽油的有害排放物CO、HO可降低30%—50%，是解决机动车排放污染，改善环境质量的有效途径之一；同时甲醇汽油可以有效清除车辆供油、燃烧系统积碳，延长发动机使用寿命。

（5）通用性好。甲醇汽油在不改变发动机结构及参数情况下，直接使用能满足发动机的动力要求和稳定运行。

（6）保持期长。甲醇汽油在水份含量不超标或正常温度范围内，可稳定保持三个月以上，可以满足储存、运输、销售和使用各环节所需的时间。

（7）使用方便，无需改动装置。汽车如果使用石油液化气燃料需增加特制装置，增加了汽车成本。而甲醇汽油可与石油产品装置同时使用，不仅节省汽油费用，而且还可节约改制装置费用，单独使用或混合使用均可，可谓“一举三得”。

甲醇汽油的缺点：

（1）调配甲醇汽油时，应使用符合国家标准的无铅汽油与华顿公司提供的变性燃料甲醇，并严格按比例和调配工艺进行调配，且调配和储存要用专用储罐。

（2）甲醇具有强腐蚀性，对发动机及汽车部件金属材料的防腐橡胶材料要求非常高，未经过专门改造的汽车或发动机不宜使用含甲醇的汽油。

（3）甲醇汽油对泡沫塑料件有溶胀现象，使用中对相关的材料需要更换为耐溶性材料。

（4）甲醇汽油储存、运输、销售和使用，应严格按照国家有关安全规定操作。同时，因甲醇为神经毒物，具有显著的麻醉作用，所以使用甲醇汽油时应注意：①严禁用嘴吸油；②禁止用甲醇汽油清洗零部件、衣物及长时间接触皮肤；③当溅入眼中或皮肤时，应及时用

清水冲洗。

4.3 甲醇作为车用燃料的利用形式和前景

（1）汽油掺烧甲醇。汽油掺烧甲醇在国际上已有应用技术，我国四川部分地区有较长期的甲醇和汽油掺烧应用，掺烧比例约为3％～5％的甲醇。“七五”期间，原国家科委在山西省曾组织较大规模的甲醇汽油掺烧试验示范，掺烧比例为15％～25％的甲醇。试验和应用实践表明，低比例掺烧甲醇。（3％～5％）和纯汽油燃料相比，发动机未做任何变动而工作状况和性能不受任何影响；15％～25％甲醇和汽油掺烧后，应对发动机系统适当予以调整。

（2）甲醇燃料（M85以上）。通过国家甲醇汽车示范工程50部甲醇中巴客车的试验示范，在甲醇汽车制造、发动机技术、燃料贮存和运输、燃料配制、加注、车辆特殊技术与维修、监测及数据分析、营运管理等多方面取得了初步的经验和成果，可资推广借鉴。如果甲醇燃料汽车能在近期实现灵活燃料化，即可使用汽油与甲醇任何比例混合的燃料，由燃料传感器识别成分，通过电脑提供发动机最佳运行参数，便可加快普及推广甲醇汽车的进程。

（3）甲醇裂解。目前，甲醇裂解在汽车上的应用有两种形式，一种是利用催化剂裂解，另一种是等离子体裂解。甲醇裂解后成为H2＋CO气体直接进入气缸燃烧，其燃烧特征是燃烧温度低和在贫氧下能够充分燃烧，因此，可达到较好的环保效果，油耗有不同程度的降低。目前，以催化剂裂解形式的甲醇汽车已在云南和北京的两个科技企业研制出来并有实际应用；中科院山西煤化所也开发出等离子体甲醇裂解技术；中科院山西煤化所和山西佳新能源化工实业有限公司联合改装昌河牌微型车和492型化油器甲醇车将于今年底投入运行。

（4）甲醇燃料的间接应用。二甲醚燃料和MTBE的应用。二甲醚被认为是最有应用前景的柴油机替代燃料，可以首先在城市公交车辆、城市内使用的轻型车及载重车或城市出租车上使用。此外，二甲醚还可替代液化石油气作为炊事燃料使用。MTBE是甲醇和异丁烯的合成产品，主要是代替四乙基铅作抗爆剂。随着环保对汽油无铅化要求的提高，以甲醇为原料，制造汽油添加剂MTBE的需求量将会有所增加。同时MTBE还可作为中比例甲醇和汽油混合掺烧防止燃料分层助溶剂来使用。

（5）燃料电池。燃料电池FC是燃料通过电化学作用，直接变成电能的电化学连续反应装置，可用于驱动电动汽车和发电。预计燃料电池汽车有望成为未来汽车的发展模式，甲醇燃料有望成为燃料电池汽车的主要燃料之一。

总之，甲醇燃料作为能源产品的洁净利用，已有较长期的应用实践，并有很好的应用前瞻性，初期的应用市场已逐渐形成，为建立以甲醇能源利用为中心的新一代煤化工发展创造了必要的市场条件。甲醇燃料作为洁净能源产品，它的推广应用既符合国家能源政策和可持续发展战略原则，又符合能源方向。

5 乙醇汽油

车用乙醇汽油是指在汽油组分油中，按体积比加入一定比例（一般10％）的变性燃料乙醇混配形成的一种车用燃料，它是汽油车发动机专用的一种新型的环保燃料。

乙醇可使汽油的辛烷值增加，乙醇汽油中氧含量较高，乙醇含10％（V）时氧含量为 3.5％（质量分数），可使燃烧更充分。

5.1 基本介绍

乙醇主要采用农林业产品或者副产物等发酵制取，其优点是这些原料能够再生，工艺也比较成熟，但把乙醇添加到汽油中后，发动机的油耗会增加，起动性较差，汽车驱动性能下降，虽然CO和CH排放明显降低，NOx则略有上升，而且乙醇的变性处理工艺较为复杂，成本高、产出率低（只有35％）。

5.2 乙醇汽油用作汽车燃料的优缺点

乙醇汽油的优点：

（1）在环保上，因乙醇汽油含氧量的提高，使燃烧更充分，更有效的降低和减少了有害尾气的排放。

（2）因乙醇汽油的燃烧特性，能有效的消除火花塞、燃烧室、气门、排气管消声器部位积炭的形成，避免了因积炭的形成而引起的故障。

（3）可延长发动机机油的使用时间，减少更换次数。

乙醇汽油的缺点：

（1）由于乙醇的热值较低，使用乙醇汽油，发动机的油耗会增加，资料表明，使用含10%乙醇的混合汽油时，发动机的油耗约增加5%。

（2）乙醇汽油不易起动，汽车驱动性能下降。

（3）乙醇易吸水，吸水后乙醇与汽油分层，给乙醇汽油的生产、储运、使用均带来极大困难。

（4）由于乙醇与汽油不能直接混合，按照传统工艺生产，成本较高，且操作复杂，产品稳定性也很不理想。

（5）乙醇（俗称酒精），它主要来源于粮食，材料来源单一，一旦遭灾、减产，原料来源就成为问题，成本必将增加。

（6）乙醇汽油的成本较高，目前主要是靠政府补贴。

（7）因乙醇中还有有机酸，故乙醇汽油对汽车的皮塞、输油管、油箱等具有腐蚀性。

（8）乙醇只能作为汽油的一种含氧添加剂，或与柴油掺烧，而不能大规模使用作为车用主导能源。

5.3 乙醇的发展情况

2004年 2月24日，国家发改委等国家8个部委联合下发了《关于印发和的通知》，扩大车用乙醇汽油在全国范围内的试点。根据《通知》要求，到2005年底，黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、山东、河北和江苏4省的部分地区将基本实现用车用乙醇汽油替代其他汽油。

按照玉米与乙醇的转化比例，3．2吨二等14个水（即含水量为14％）的玉米才能生产出1吨乙醇。目前，吉林燃料乙醇公司的玉米收购价为每公斤1．01元，1吨乙醇所耗费的原材料价格就达到3230元左右，加上其他支出，1吨乙醇的总成本超过4000元。而1吨成品93号油的市场价也仅为3200元左右。

在国家有关部委下发的文件中，主要从三个方面说明了推广车用乙醇汽油的战略意义：缓解石油资源短缺、改善大气环境和促进农业发展。但是对于使用乙醇汽油的人而言，这些意义远不如切实利益来得直接。

6 二甲醚

二甲醚，又名甲醚。二甲醚（简称DME）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，广泛用作气雾剂、致冷剂、民用燃料、汽车用燃料、发泡剂及化工原料。二甲醚是一种无毒含氧燃料，它从煤、天然气等多种资源中制取，能实现高效清洁燃烧，在交通运输、发电、民用等领域有着十分美好的应用前景。近年来已引起欧美、日、韩及我国政府和专家的高度重视，加快了其应用技术的开发研究。

二甲醚含氧量为34.8%，可作为燃油的补充，用作汽车燃料、民用燃气。作为汽车燃料时，尾气排放能够达到欧Ш排放标准，替代柴油时十六烷值比柴油高10%，发动机爆发力大，性能好。二甲醚作为民用燃料可具备燃烧充分、无残液、不析碳的优点。二甲醚作为车用代用燃料，有着液化气、天然气、甲醇、乙醇、氢气等不可比拟的综合优势。

6.1 基本介绍

二甲醚是汽车发动机，特别是柴油发动机燃料的理想替代品。无需任何废气循环和处理

装置，碳烟排放为零，汽车尾气指标低于目前使用的替代燃料液化丙烷和压缩天然气等，在我国部分地区试用效果良好。如果我国改用二甲醚作车用燃料，需求量将超过100万t/a。

作为优良的气雾剂，已广泛用于化妆品工业、日用化学品、喷塑、胶粘剂等的生产。据有关部门统计，到2000年国内对二甲醚的需求仅气雾剂一项突破2万t/a。作制冷剂方面，可能成为最理想的氟里昂替代产品之一。我国已决定于2010年全部停止使用氟里昂。据报导，国外公司已掌握了利用二甲醚及其衍生物的混合液生产制冷剂的技术。因此，二甲醚有望成为现用制冷剂的替代品。此外，发泡剂、有机合成也需要一定量的二甲醚。

6.2 二甲醚作为汽车燃料的优缺点

二甲醚作为汽车燃料的优点：

（1）二甲醚燃料具有高效率和低污染的优点，无需任何废气循环和处理装置，碳烟排放为零，可实现无烟燃烧；并可降低发动机噪音10分贝以上，所排放尾气无需催化转化处理就能满足美国加利福尼亚有关汽车超低排放尾气的标准（ULEV，是世界上最严格的尾气排放标准之一）。

（2）二甲醚液化后直接用作汽车燃料，其燃烧效果优于甲醇燃料，除具有甲醇燃料所具有的优点外，还克服了其低温起动性能和加速性能差的缺点。

（3）常规发动机代用燃料如液化石油气、天然气、甲醇等的十六烷值都小于10，只适用于点燃式发动机；而二甲醚的十六烷值大于55，与柴油相比，二甲醚的十六烷值高27％，可直接压燃，具有优良的压缩性，燃烧性能更好，并且其机械性能良好，发动机爆发力大，适合于压燃式发动机。因此是柴油的理想替代燃料。

（4）与液化天然气相比，二甲醚的理论空气量、烟气量比液化天然气分别低38％和37％，而理论燃烧温度、混合热值又比液化天然气分别高8.7％和7.4％，并且在贮存、运输和使用上比液化天然气更安全。

（5）作为民用燃料与液化气相比，二甲醚是可以替代液化气的清洁燃料，并有许多优点，如贮运和运输安全；燃烧过程无残液、无黑烟；对金属无腐蚀，与现有液化气罐装设备，炉灶基本通用，不存在设备改造问题。

二甲醚作汽车燃料的缺点：

（1）常规技术二甲醚的生产成本略高于柴油（目前国产二甲醚量不大,规模小,价格约是甲醇的一倍,需改进工艺流程,采用新工艺,扩大规模,降低成本）。

（2）在柴油机上用二甲醚,需对气态二甲醚加压,使其变成液态,需增加设备及控制措施.另外,需对加气站进行必要的改造,才能推广使用。

（3）柴油机燃用二甲醚的一些技术难点.如:二甲醚的粘度较柴油低,需加入添加剂使其粘度接近柴油;二甲醚对金属无侵蚀性,但对橡胶等有不利影响等等。

6.3 二甲醚的使用效果

二甲醚是一种无色、无毒、无致癌性、腐蚀性小的产品，常温下蒸气压力为0.5MPa，同等温度下，二甲醚的饱和蒸气压低于液化气，储存运输比液化石油气更安全，并且燃烧性能好，热效率高，燃烧过程中无残渣、无黑烟，CO、NO排量低，二甲醚还可掺入石油液化气、煤气或天然气混烧并能提高热量，≥95％二甲醚可直接作为替代液化气的燃料使用。所以，它将可能是取代液化气的一种理想的清洁燃料。

二甲醚除可全部替代液化气外，还可以一定比例掺入液化气中一起燃烧。二甲醚的掺入使液化气燃烧更加完全，降低析碳的可能性，并降低排气中的CO与HC含量。另外，二甲醚还可以掺入城市煤气或天然气中混烧，解决城市煤气高峰时气量不足问题。同时，改善煤气质量，提高热值。

目前，世界上都在开始禁用氟氯烷（FCS）以防止大气臭氧层造成严重破坏。而二甲醚对大气氧层无损害，在大气对流层中容易降解（只需24小时）。并且具有优良的易液化、致

冷性、低污染的特点，≥99.5％的二甲醚，主要用作气雾剂、发泡剂和致冷剂来替代氟利昂。二甲醚动力性能好、污染小，因此可以作为汽车燃料，尾气中一氧化碳、碳氢化物、氮氧化物含量与采用汽油相比分别低55％、83％、4％。与柴油相比，十六烷值比柴油高27％，燃油性能更好，其发动机爆发力大，机械性能更好。≥99％的二甲醚可直接作为汽柴油车燃料或掺入汽柴油中使用。

6.4 二甲醚的发展情况

被称为21世纪新能源的二甲醚具有广阔的市场前景，但要想在新一轮的能源结构调整中占据一席之地，仍需突破自身技术难题，降低成本，同时需要国家政策积极扶持。在汽车和民用燃料替代领域，二甲醚有着非常美好的市场前景，五年内国内将有500-1000万吨的市场需求。但目前二甲醚在这一领域推广时机尚不成熟，主要用于化工领域。

目前，二甲醚产业发展需闯过三关。第一关是成本关。预计5年内我国对二甲醚的需求将很大，因此二甲醚不存在出路问题，关键在于成本的控制。据介绍，目前国内二甲醚的成熟生产工艺生产链长，且产品成本要随甲醇价格的波动而变化。国内甲醇市场价格波动范围大，低时一吨1000余元，高时达到2000余元，如果二甲醚价格也随之起伏，它作为民用燃料的吸引力会大打折扣。和目前使用的液化石油气的热值相比，二甲醚的成本不能超过3000元。第二关是技术关。目前二甲醚面临的几个关键问题是：需要高效、低价的煤制气工艺及设备；需要能满足大型二甲醚生产用的反应器；解决以煤为原料制成二甲醚生产过程中二氧化碳的利用；相关催化剂的开发与生产；成熟、经济的二甲醚分离和提纯技术等；使今后建设大规模二甲醚生产装置迈上一个新台阶。第三关是专家学者难以解决的政策关。只有国家在投资、税收等方面制订倾斜政策，二甲醚作为新能源才有可能发展起来。目前我国二甲醚建设项目的投资多是企业自筹、地方和国家配套贷款、国外企业投资和政府贷款。这3种方式都无法保障二甲醚的大发展。二甲醚的投资额虽然高，但大从国家能源安全考虑，小从市场需求看，高额投资是值得的。国家有关机构应该从扶持清洁能源的角度对二甲醚项目建设的配套贷款给予倾斜支持；项目建成投产后，在税收上给予减免。即使是有限的贷款与税收减免的数额，也能突出国家调控的态度，它是帮助清洁能源产业发展壮大的必要手段。

二甲醚是21世纪的超清洁燃料，无论是作为民用燃料、或替代柴油、汽油作为汽车燃料、或是用于发电，其制备、储运等都比较容易解决，并能促进新一代汽车、电力等工业的发展，成为我国能源经济的主要支柱之一，对实现国民经济的可持续发展具有重要意义。因此可以预计，二甲醚作为汽车燃料有非常好的发展前景。