【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0個(gè)城市之中。中國(guó)現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年進(jìn)口幾千萬(wàn)噸石油，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，假如中國(guó)人均汽車持有量達(dá)到現(xiàn)在全球水平——每1000人有110輛汽車，中國(guó)汽車持有量將成10倍地增加，石油進(jìn)口就成為大問(wèn)題。因此在中國(guó)研究發(fā)展電動(dòng)汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施，而是意義重大的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略考慮。但有關(guān)人士指出，純電動(dòng)汽車的前景鄰人堪憂。主要原因有一是純電動(dòng)車的行駛半徑很小，按照現(xiàn)有的電池發(fā)展水平，可能只能在一個(gè)區(qū)域范圍會(huì)比較適用。第二，新能源汽車主要是的目的是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保低碳。電動(dòng)車是以電力為能源，而我國(guó)主要是煤力發(fā)電。這樣電動(dòng)車在區(qū)域范圍內(nèi)的減排換來(lái)的可能是更大范圍的排放。第三，價(jià)格貴。即使國(guó)家補(bǔ)貼電池也不能抵消電池成本，電機(jī)成本可能比內(nèi)燃機(jī)高5倍，這些都會(huì)使得電動(dòng)車的價(jià)格居高不下?？梢钥闯觯m然發(fā)展電動(dòng)汽車意義重大，但由于目前電池的發(fā)展水平有限，電動(dòng)汽車的續(xù)駛能力受到限制。這使得電動(dòng)汽車的發(fā)展受到了很大的阻礙。只有電動(dòng)汽車的續(xù)駛能力得到大幅提升，價(jià)格能夠大幅度下降，電動(dòng)汽車的大范圍普及應(yīng)用才會(huì)有希望。第五章 生物柴油汽車生物柴油是清潔的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、工程微藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，減輕環(huán)境壓力，控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。與常規(guī)柴油相比，生物柴油具有下述無(wú)法比擬的性能：①具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%(有催化劑時(shí)為70%)；生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油。檢測(cè)表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時(shí)排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時(shí)為95%)；生物柴油的生物降解性高。②具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)20℃。③具有較好的潤(rùn)滑性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長(zhǎng)。④具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。⑤具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。⑥具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，其通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。⑦無(wú)須改動(dòng)柴油機(jī)，可直接添加使用，同時(shí)無(wú)需另添設(shè)加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。⑧生物柴油以一定比例與石化油調(diào)和使用，可以降低油耗、提高動(dòng)力性，并降低尾氣污染。我國(guó)政府為解決能源節(jié)約、替代和綠色環(huán)保問(wèn)題制定了一些政策和措施，早有一些學(xué)者和專家己致力于生物柴油的研究、倡導(dǎo)工作。我國(guó)生物柴油的研究與開發(fā)雖起步較晚，但發(fā)展速度很快，一部分科研成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。研究?jī)?nèi)容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設(shè)備。目前各方面的研究都取得了階段性成果，這無(wú)疑將有助于我國(guó)生物柴油的進(jìn)一步研究與開發(fā)。目前，我國(guó)生物柴油技術(shù)已取得重大成果，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源發(fā)展公司都已開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了規(guī)模超過(guò)萬(wàn)噸的生產(chǎn)廠，這標(biāo)志著生物柴油這一高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)已在中國(guó)大地上誕生。2003 年清華大學(xué)的“生物酶法轉(zhuǎn)化可再生油脂原料制備生物柴油新工藝”突破了傳統(tǒng)酶法工藝瓶頸,產(chǎn)率達(dá)到90%以上,可以有效消除甲醇及副產(chǎn)物甘油對(duì)酶反應(yīng)活性及穩(wěn)定性的負(fù)面影響,酶的使用壽命也隨之大大延長(zhǎng)。目前該工藝已在湖南海納百川生物工程有限公司200kg/d的生物柴油中試裝置上得到成功應(yīng)用,以菜籽油為原料生產(chǎn)出生物柴油,中試裝置的反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)多月,生物酶活性未表現(xiàn)出明顯下降趨勢(shì)。江蘇工業(yè)學(xué)院林西平教授課題組成功開發(fā)固體堿法制備生物柴油技術(shù),催化甲醇與菜籽油反應(yīng)出油率在96%以上,回收率達(dá)98%,并進(jìn)行了年產(chǎn)2000t的中試,此固體催化劑工藝具有能耗低、無(wú)三廢、后續(xù)處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。2007 年,云南農(nóng)業(yè)大學(xué)張汝坤教授課題組結(jié)合云南山多地少的實(shí)際情況,以云南生長(zhǎng)的木本植物產(chǎn)生的非食用油為原料,如：小桐子油、橡膠籽油、桐油、烏桕籽油等,在生物柴油實(shí)驗(yàn)室成功的制備出生物柴油,并對(duì)其制備的生物柴油在195發(fā)動(dòng)機(jī)做臺(tái)架試驗(yàn),結(jié)果表明,其動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性大大優(yōu)于石化柴油。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)正在開發(fā)以適應(yīng)不同原料油、產(chǎn)品方案和工廠規(guī)模,以及適應(yīng)原料收集、儲(chǔ)存和產(chǎn)品市場(chǎng)的物流狀況等需要的新工藝。且生物柴油替代石化柴油時(shí)，無(wú)需對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行改裝，可以直接應(yīng)用，這使生物柴油汽車的發(fā)展得到了很大的方便。所以，只要解決好生物柴油的來(lái)源問(wèn)題，生物柴油汽車的發(fā)展就是順理成章的事情了。以下是發(fā)展生物柴油汽車存在的問(wèn)題：①原料成本高：制備生物柴油的原料成本占生產(chǎn)成本約75%, 我國(guó)雖有豐富的動(dòng)植物油脂資源,但人均占有及消費(fèi)的動(dòng)植物油脂卻很低,僅能滿足食用,而且價(jià)格比較高；另一個(gè)原因,根據(jù)我國(guó)政府規(guī)定,用于發(fā)展生物柴油的油料作物不能占用進(jìn)行糧食生產(chǎn)的土地。②生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜,生產(chǎn)成本高：目前,國(guó)內(nèi)已有多家民營(yíng)公司實(shí)現(xiàn)了生物柴油的工業(yè)化生產(chǎn), 但生產(chǎn)能力小、成本高、能耗大、生產(chǎn)工藝繁瑣等,還需要進(jìn)一步解決甘油的分離、精制、廢堿液的處理問(wèn)題。③資金投入不足：沒有充足的資金就沒有一個(gè)良好的平臺(tái),生產(chǎn)生物柴油的質(zhì)量和數(shù)量也難以控制,無(wú)法實(shí)現(xiàn)生物柴油的研究及生產(chǎn)的可持續(xù)性,生產(chǎn)過(guò)程若不達(dá)標(biāo)就會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。④市場(chǎng)準(zhǔn)入受限：生物柴油可替代柴油用于交通運(yùn)輸,但我國(guó)各地的加油站,至今還沒有支持生物柴油加油的先例,這極大地限制了生物柴油的應(yīng)用范圍,不利于其推廣和應(yīng)用。⑤缺乏統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范：我國(guó)生物柴油廠的生產(chǎn)設(shè)計(jì)和運(yùn)行缺乏技術(shù)規(guī)范,限制了其規(guī)模化生產(chǎn)和應(yīng)用的進(jìn)程。⑥國(guó)家政策支持力度不夠：目前,國(guó)家對(duì)生產(chǎn)生物柴油的企業(yè)和單位有一定的優(yōu)惠政策,無(wú)償資助和貸款貼息,但對(duì)稅收和補(bǔ)帖等方面沒有任何政策和措施出臺(tái),對(duì)種植生物柴油原料作物的企業(yè)和農(nóng)民也沒有任何補(bǔ)貼和減稅的措施,這不僅降低了生物柴油原料生產(chǎn)的積極性,而且對(duì)生物柴油生產(chǎn)企業(yè)沒有給予足夠的支持。生物柴油的快速發(fā)展和擴(kuò)大應(yīng)用對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。因此,為促進(jìn)我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,建議采取以下策略：①大力發(fā)展低成本的原料 我國(guó)有占國(guó)土總面積69%的山地、高原和丘陵等地域,結(jié)合我國(guó)的全面實(shí)施退耕還林生態(tài)工程,大力發(fā)展木本油料植物資源,包括油桐、麻瘋樹、黃連木、綠玉樹、光皮樹、烏桕等,它們具有野生性、耐寒、耐貧瘠,而且產(chǎn)生的原料油脂價(jià)格低廉,所以大面積營(yíng)造生物柴油原料林,可變荒山劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì),這樣既可以為生物柴油生產(chǎn)提供價(jià)格低廉的原料油脂,又可以改變農(nóng)村的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加農(nóng)民收入。建立各地的廢油收購(gòu)及管理機(jī)構(gòu),加強(qiáng)對(duì)廉價(jià)的食品和餐飲企業(yè)的生產(chǎn)廢油以及地溝油、泔水油等進(jìn)行收集和集中處理,用于生產(chǎn)生物柴油。②大力招商引資,扶持生物柴油生產(chǎn)加工企業(yè)的建設(shè) 新能源和可再生能源行業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè), 資金短缺和缺乏有效的融資機(jī)制是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要障礙,需要政府的扶持政策,對(duì)生產(chǎn)生物柴油的企業(yè)給與一定的資金補(bǔ)助和技術(shù)支持,鼓勵(lì)發(fā)展環(huán)保型方法生產(chǎn)生物柴油；此外,還需開拓確保整個(gè)規(guī)劃資金需求的融資渠道及其融資方式,因此要大力招商引資,以保證生物柴油的生產(chǎn)及運(yùn)行過(guò)程順暢。③加強(qiáng)科研,尋求和推廣新工藝,并建立相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范 國(guó)家應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用的科研開發(fā)力度,建立統(tǒng)一的技術(shù)操作規(guī)范。近年的研究發(fā)現(xiàn),生物酶法生產(chǎn)生物柴油的方法具有催化效率高、經(jīng)濟(jì)性好、條件溫和、醇用量小、生成物與催化劑易分離、能耗低、無(wú)污染物排放等優(yōu)點(diǎn),日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問(wèn)題,這些問(wèn)題成為生物酶法工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的主要瓶頸。針對(duì)生物酶法工藝瓶頸問(wèn)題,我們要加強(qiáng)科研攻關(guān),并及時(shí)進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化,采用全新工藝生物酶法制生物柴油。④大力推廣生物柴油的應(yīng)用 要不斷開發(fā)生物柴油的應(yīng)用空間。可以與中石油、中石化、中海油等大型企業(yè)聯(lián)系,建立生物柴油加油站系統(tǒng)的全國(guó)范圍銷售網(wǎng)絡(luò),有效推進(jìn)生物柴油在交通運(yùn)輸和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,有效地減少環(huán)境的污染。⑤加大國(guó)家政策支持力度 國(guó)家鼓勵(lì)利用可再生能源改善中國(guó)目前的能源結(jié)構(gòu),但目前對(duì)稅收和補(bǔ)帖等方面還缺乏相應(yīng)政策和措施,因此還應(yīng)加大政策支持力度。解決好生產(chǎn)成本高，資金短缺的問(wèn)題，是大力發(fā)展生物柴油汽車所面臨的首要問(wèn)題。生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢(shì)。專家認(rèn)為，生物柴油對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源安全和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義。目前，汽車柴油化已成為汽車工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向，到2010年，世界柴油需求量從38%增加到45%，而柴油的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，這都為油菜制造生物柴油提供了廣闊的發(fā)展空間。發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)還可促進(jìn)中國(guó)農(nóng)村和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，如發(fā)展油料植物生產(chǎn)生物柴油，可以走出一條農(nóng)林產(chǎn)品向工業(yè)品轉(zhuǎn)化的富農(nóng)強(qiáng)農(nóng)之路，有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入。據(jù)業(yè)內(nèi)人士指出,我國(guó)2010 年柴油的需求量突破1108 t,與2005 年相比增長(zhǎng)24%,至2015 108 t,這將加大我國(guó)對(duì)石油進(jìn)口的依賴度程度,這不僅消耗大量的外匯儲(chǔ)備,并對(duì)我國(guó)的能源安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。因此,發(fā)展生物柴油可以有效緩解我國(guó)柴油供應(yīng)緊張的狀況,減少石油進(jìn)口,節(jié)省外匯,確保能源安全,改善生態(tài)環(huán)境等。另外,我國(guó)有豐富的植物油脂及動(dòng)物油脂資源,其中,油料植物有1000 多種,含油20%以上有300 多種,僅每年我國(guó)豆油產(chǎn)量就達(dá)到6107 t；此外,廢棄食用油也可作為生物柴油原料,107 t,106 t,此數(shù)字還在逐年增長(zhǎng)。食品制造與加工企業(yè)、飯店以及飲食攤販等產(chǎn)生大量的煎炸油,如加以集中充分利用即可生產(chǎn)生物柴油以替代柴油,減少環(huán)境污染,因此有極大的發(fā)展空間。所以我國(guó)發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)有著充足的原料資源。生產(chǎn)和推廣應(yīng)用生物柴油的優(yōu)越性是顯而易見的，而且生物柴油由于競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高、政府的扶持和世界范圍內(nèi)汽車車型柴油化的趨勢(shì)加快而前景更加廣闊。在中國(guó)推行可再生能源勢(shì)在必行。我們要抓住各國(guó)大力發(fā)展生物柴油的機(jī)遇,深入開展國(guó)際合作,引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)科研成果轉(zhuǎn)化并開拓應(yīng)用市場(chǎng),全面推進(jìn)我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。第六章 其他新燃料、新能源汽車醇類燃料汽車是利用醇類燃料做能源驅(qū)動(dòng)的汽車。醇類燃料是指甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH），都屬于含氧燃料。醇類燃料可以與汽油或柴油按一定比例配制而成混合燃料，亦可以直接采用醇類燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。與汽油相比，醇類燃料具有較高的輸出效率，能耗量折合油耗量較低，燃燒充分，有害氣體排放較少，屬于清潔能源。甲醇主要從煤和石油中提煉，若形成規(guī)模生產(chǎn)，成本不高于汽油；乙醇一般利用谷物和野生植物生產(chǎn)，成本較高。目前西方一些國(guó)家使用醇類燃料與汽油摻混使用，摻混比例在5％～15％以下時(shí)可不更改發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，更大比例摻混燃料處于研究試驗(yàn)階段。醇類燃料的推廣，主要困難是甲醇產(chǎn)量較低，成本稍高；甲醇有毒，公眾不易接受；冷啟動(dòng)困難，具有較強(qiáng)腐蝕性等。隨著技術(shù)的進(jìn)步，醇類燃料將有很大的發(fā)展使用空間。生產(chǎn)甲醇的原料是天然氣、輕質(zhì)油、重質(zhì)油、煤焦炭等。我國(guó)的甲醇主要是以煤炭為原料生產(chǎn)的。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以煤及煤炭的下游產(chǎn)品為主，煤產(chǎn)量占全國(guó)能源產(chǎn)量的76%。從儲(chǔ)量看，已探明煤產(chǎn)量?jī)?chǔ)量為7650億t。煤炭無(wú)疑是我國(guó)的主導(dǎo)能源，在我國(guó)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中將扮演越來(lái)越重要的角色。國(guó)際上甲醇主要由天然氣（約占世界產(chǎn)量的78%）、重油（約占10%）、石腦油（占7%）、液化石油氣（占3%）、煤炭（占2%）生產(chǎn)，目前，全世界的甲醇生產(chǎn)能力達(dá)6000萬(wàn)t/年。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，特別是世界范圍內(nèi)的石油漲價(jià)和石油資源日見枯萎，甲醇作為燃料的經(jīng)濟(jì)性更加凸顯出來(lái)，同時(shí)甲醇燃料的大力推廣和應(yīng)用還具有良好的環(huán)保特性，可減少汽車尾氣污染物HC、CO60%以上的排放，是一個(gè)利國(guó)利民的好事。如此巨大的市場(chǎng)和環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益呼喚國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策盡快出臺(tái)，支持甲醇燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。乙醇主要是從植物中獲得，可以谷類、甘蔗和任何含淀粉或糖類的農(nóng)作物為原料，采用生物發(fā)酵方法制成；也可由乙烯水合成制成。當(dāng)前我國(guó)燃料乙醇的原料主要來(lái)源于玉米、糖類等作物，但是為了保證我國(guó)的糧食安全，“十一五”期間國(guó)內(nèi)不審批以糧食為原料的燃料乙醇項(xiàng)目，而采用甘蔗、木薯、紅薯、甜高粱等非谷物原料生產(chǎn)燃料乙醇。未來(lái)生物乙醇的發(fā)展方向是纖維素乙醇，即用秸稈等為原料生產(chǎn)乙醇，這樣既可以降低成本，也可以有更廣泛的原料來(lái)源。甘蔗也是理想的能源作物。雖然我國(guó)已經(jīng)能夠用玉米、陳化糧生產(chǎn)綠色能源——燃料乙醇，但用甘蔗生產(chǎn)還幾乎是一片空白。我國(guó)目前甘蔗年產(chǎn)量在8500萬(wàn)t左右，但生產(chǎn)食用酒精用量?jī)H50萬(wàn)t。若技術(shù)攻關(guān)成功，成本控制得當(dāng)，中國(guó)用甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇將會(huì)有很好的發(fā)展前景，勢(shì)必給乙醇燃料生產(chǎn)帶來(lái)更大的發(fā)展空間。隨著國(guó)內(nèi)石油需求的進(jìn)一步提高，以乙醇等替代能源為代表的能源供應(yīng)多元化戰(zhàn)略已經(jīng)成為我國(guó)能源政策的一個(gè)方向。據(jù)了解，“十一五”期間，我國(guó)生產(chǎn)600萬(wàn)t生物液態(tài)燃料，其中燃料乙醇500萬(wàn)t；乙醇汽油的使用將從目前的黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5個(gè)省，河北、山東、江蘇、湖北4省的27個(gè)地市省市試點(diǎn)轉(zhuǎn)為除西藏、青海、寧夏、山西、甘肅以外的全國(guó)推廣。可以說(shuō)，燃料乙醇產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)新型的事物，已同百姓的利益息息相關(guān)，同社會(huì)的發(fā)展密切相連。目前，醇類燃料在汽車上的應(yīng)用還比較少，且大多以醇類與汽油小比例摻混使用為主，大比例摻混或直接以醇類作為汽車燃料尚處于試驗(yàn)階段。在我國(guó)，醇類燃料的原料來(lái)源前景廣闊，只要技術(shù)攻關(guān)成功，成本等因素控制得當(dāng)，醇類燃料汽車在一定時(shí)期內(nèi)的發(fā)展前景還是很樂(lè)觀的。（DME）汽車二甲醚是一種無(wú)毒含氧燃料，常溫常壓下為氣態(tài)，常溫下可在五個(gè)大氣壓下液化，易于儲(chǔ)存與輸運(yùn)，二甲醚可從煤、煤層氣、天然氣、生物質(zhì)等多種資源制取，能實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒，在交通運(yùn)輸、發(fā)電、民用等領(lǐng)域有十分廣闊的應(yīng)用前景。由于二甲醚有較高的十六烷值，非常適合壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，因此是汽車燃料理想的替代品。使用二甲醚為燃料，僅需對(duì)原柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)稍