甲醇燃料电池汽车(一)

　　车|技m甲醇燃料电池汽车《齐占宁赵立安傅春江胡卫华（清华大学）'张兴业（中国汽车工程学会）——IFC燃料电池减<表1稳定工况下各种发动机公共交通客车的排放1甲醇燃料电池汽车的发展近年来，燃料电池汽车相关技术有了很大提高，其中直接甲醇燃料电池（dmfc）的发展倍受关注。dmfc的优势表现在许多方面：不需要对燃料进行二次转化，因此成为燃料电池汽车设计以甲醇为燃料的一个很好理由；能够减少氮氧化合物（nox）和碳氢化合物（hc）的排放，尤其从长远观点看，许多污染物排放可以进一步降低到零，是真正的零排放汽车；甲醇是一种车用氢气的理想携带者，它在室温和常压下为液态，且比其他液态燃料更容易释放氢键，甲醇燃料中不含硫（硫会使燃料电池中毒），也没有难以分离的碳-碳原子共价键，氢-碳比例是最篼的，一加仑甲醇燃料中所包含的氢比同样体积的低温液态氢气还要多；结构简单，消除了蒸汽重整器及与其相连的控制装置，从而降低了车辆重量和成本，因此燃料经济性得到进一步的改善；在性能、行驶里程方面可与今天的内燃机汽车相媲美，而且完全具有纯电动汽车的环境友好性，即：使用液体燃料，燃料的补给比较方便；能量效率高，据美国argonne国家实验室的估计，直接甲醇燃料电池汽车的燃油经济性比传统内燃机汽车高2.1>

　　2甲控气、糖姓态的影响甲醇是可用的最安全的燃料之一，表现为难以点燃和毒性低。首先，与汽油相比，纯甲醇（M-100）较难点燃着火，燃烧速度慢（约低60%），燃烧温度低，能量释放率约为汽油的1/5.在白天正常光照条件下，甲醇燃烧时看不见火焰，然而，由干燃烧时通常搀入了其他物质，火焰被带有相应的颜色。同汽油火焰不一样，甲醇火焰可以用水很简单地浇灭。其次，与所有的车用燃料一样，甲醇也是有毒的，但是研究发现，甲醇的毒性比汽油要小的多，同时它既不是突变诱因也非致癌物质。人类的机体中本来就含有甲醇，在很多食物中也含有甲醇（包括新鲜的水果、蔬菜及发酵的食物和饮料中）。第三，自19世纪以来，甲醇作为一种工业化学品获得了广泛的应用，它被作为原料，用于普通有机产品的生产（如甲醛、乙酸和MTBE等）；作为一种溶剂，大量用于油漆清洗剂、塑料、复合板和挡风玻璃清洗液中（因其具有良好的防冻特性）；作为燃料，自1965年以来，由85%的甲醇和15%的无铅汽油混合成了普通的M -85燃料。基于上述理由，甲醇是一种很安全的车用燃料。

　　由于治理空气污染的需要，许多国家或城市都制定政策限制CO、NOx、各种挥发性有机化合物（不可燃烧的碳氢化合物或者VOCs）以及微粒的水平。专家们在比较了柴油发动机、压缩天然气发动机和甲醇燃料电池的排放后得出结论，甲醇燃料电池（MFC）可以消除由汽车产生的污染（见表1），甲醇燃料汽车天生就是清洁汽车，即使是清洁汽油车也不如甲醇燃料电池车清洁。同时，传统内燃机需要依赖于精确控制技术保持它的排放控制水平，在缺少合适的保养、经常的检的情况下，传统内燃机汽车会进人很坏的工作状态，产生高于限值数百倍的排放。而MFCV依赖于电驱动，无论使用者保养是否得当，其排放污染都可以保持在很低的水平上，一些污染物排放是零，其余一些则接近于零。此外甲醇的里德蒸汽压力（RVP）是每平方英寸4.63磅（psi），是汽油的一半甚至更低，这就意味着甲醇比汽油的蒸汽排放更低。

　　放量是在最近十年受到密切关注的问题，汽车是主要的温室气体排放来源，而燃料电池汽车在从本质上对减少温室气体排放具有潜力。专家们的研究表明，从天然气中提炼的甲醇也可以最大限度地减少C02的排放量，甲醇比低硫汽油产生的温室气体排放低接近两倍。因此，在可以为燃料电池汽车使用的液体燃料中，甲醇显然可以为减少温室气体排放带来很大的益处。

　　易降解是甲醇的另一特点，这决定了甲醇对生态的危害性很小。甲醇在自然界里是普遍存在的，在有氧或者厌氧的环境下，甲醇都可以很容易被大量的微生物组织降解，尤其是在水中具有很高的溶解性，很容易被微生物所利用，在环境中很自然地完成降解。专家们在“甲醇运输对环境影响及其后果评价”研究中得出结论：“大量的甲醇泄漏到地表水中会立即对泄漏区附近的生态造成某些直接的影响。然而，与原油泄漏相反的是，当甲醇快速泄漏到环境中时它只能达到较低的浓度，在这个浓度水平上甲醇可以很快被生物降解掉。较原油和汽油而言，甲醇对水生物的害处较小，而且许多短期暴露的影响都是暂时性的和可以逆转的”。值得注意的是，目前在美国有超过100家的废水处理工厂在下水道的厌氧脱氮过程中使用甲醇，以减少从废水处理工厂排出水中硝酸盐的含量，避免可能造成的藻类和植物过度生长、鱼类死亡和给水生生物和渔业生态系统造成不必要的压力。

　　3甲醇燃料的nba直播吧极速体育jrs_jrs直播王_极速体育NBA直播甲醇的nba直播吧极速体育jrs_jrs直播王_极速体育NBA直播涉及到四个方面，即甲醇加注设施、甲醇的价格、甲醇生产能力和甲醇制取原料。a）甲醇加注设施现存的甲醇分销设施相对较差，但甲醇产品输送到世界市场的能力较强。借助现有的汽油分销系统进行甲醇分销是一个有效的办法。

　　在20世纪80年代后期和90年代早期，美国加利福尼亚州就建立了由近100个公共的和私人的甲醇充气站组成的分销网络，服务于约1.5万辆私人和州政府所拥有的甲醇替代燃料汽车（AFV）。根据“EA工程”

　　进行的一项“甲醇充气站成本”研究计算，即使在全美范围内10%的汽油加油站安装上甲醇燃料加注系统，其花费不超过10亿美元。这个数目只是石油工业在全美加油站引进新配方汽油所需要花费的130亿美元或者是每年花费在汽油零售系统升级的14亿美元的一部分。

　　石油产业的参与将有助于促进甲醇燃料nba直播吧极速体育jrs_jrs直播王_极速体育NBA直播网络的建立和燃料电池汽车的研究、推广。石油公司、汽车制造者和甲醇生产企业干1999年成立了甲醇规范委员会，旨在开发燃料电池汽车用甲醇的世界范。2000年9月，DaimlerChrylser、British及XCELLSIS确定了一项合作协议，探讨如何加速甲醇燃料电池汽车的推广和商业化，目标是在研究了与甲醇燃料电池汽车使用相关的健康、安全、环境以及基础设施建设等问题后确定甲醇燃料电池汽车的定位，并在不久的将来将结论付诸实际行动。

　　用的另一个重要因素。对于未来驾驶MFCV需要的燃料成本还不能准确的计算，但我们可以从过去积累的数据中得到一些相关的认识。历史的价格数据可以用来计算一辆MFCV的运行成本，并可与一辆标准的27.5mpg汽油机汽车作比较。

　　甲醇的生产成本会因为工厂的生产规模、运输方式等而受到影响。从1975年起，不考虑通货膨胀的影响，甲醇的平均批发价格为每加仑46美分，而一个日生产能力达到10吨（相当于年生产能力12亿加仑）的超大型甲醇企业，其甲醇价格可接近每加仑30美分（包括全部的资金回收和投资者获得的一定的回报）。

　　平均而言，每加仑甲醇的价格基本上都低于汽油。至于甲醇的加气价格，还应包括甲醇运到加气站的成本，它包括以下几项：10美分的地区间运输费；4美分本地流通费；加气站经营者的所得5美分，总计19美分，再加上9.15美分的联邦税和9美分的地方税。在最初每加仑3045美分甲醇批发价格上计入上述这些费用后，甲醇加气价格大致为67 ~82美分/加仑。由于燃料电池车的燃料经济性比传统的汽油车高1.74倍，甲醇的能量值是汽油的1.5倍，消费者花费在MFCV上的燃料支出实际为77~94美分/加仑。这一价格使得甲醇与汽油相比很具竞争性，并且会给投资甲醇加气站的零售商带来很好的经济回报。（未完待续）