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关于替代燃料产业发展 　　随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，我国汽车行业已进入高速发展时期，以汽油和柴油等成品油为主的燃料油消费迅速增加，国内石油资源和生产满足不了需求，大量依靠石油进口，成为国家能源安全的主要问题。 　　依托国内可靠资源的供应体系，开发廉价、清洁的车用替代燃料，是确保我国的能源供应安全和环境清洁的根本途径。汽车的主要燃料是从石油中提炼出来的柴油和汽油。作为我国能源与环境研究中的重大和紧迫的课题，必须针对我国自然条件和能源资源特色，逐步改变汽车能源结构，发展清洁代用燃料，在发动机上实现高效、低污染的燃烧，控制汽车发动机有害排放对我国大气质量带来的日趋严重的影响。 　　首先看看国内外各种清洁代用燃料及其技术发展趋势。 　　1、液化石油气和天然气。压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）由于具有的低污染物排放被认为是内燃机的较理想代用燃料，已经被成功地应用于汽油机。天然气的主要成份是甲烷(一般为83%～99%)及少量其他烃类、CO2等，具有较高的辛烷值，抗爆性能好，与汽油相比，燃烧更完全。天然气汽车可以降低40%的HC排放，50%的CO排放，采用缸内直喷和稀薄燃烧技术可进一步提高发动机效率，符合各国有关的环境排放标准。天然气因为其良好的排放特性及丰富的储量而成为各种代用燃料的首选。压缩天然气是目前车用天然气燃料的主要储存方式，在汽车上使用的主要缺点是储气瓶占用体积大。液化石油气作为车用燃料主要成份是丙烷、丁烷和少量烯烃和戊烷，储存方式是液态。其辛烷值较高，燃料费比酒精、汽油、柴油等便宜，CO、NOx等有害排放量低于汽油排放，基本上消除黑烟和颗粒物。 　　2、煤基液体燃料合成技术。通过煤液化合成油是实现替代燃料的现实途径之一，“煤变油”称为煤基液体燃料合成技术，分为直接和间接液化两种方式。直接液化是指在高温、高压条件下，加氢使煤中有机化学结构直接转化为液体燃料，再提质加工为汽油、柴油和航空燃料；间接液化是将煤汽化制成合成气，合成气再催化合成汽柴油。由于直接液化的操作条件苛刻，对煤炭的种类依赖性强，目前??合于工业化生产的“煤变油”都是间接液化的。具体方法是通过高温、高压的办法变成富含各烃类的气体，再把这些气体提纯并经过化学反应后生成油品和其他化工产品。资料显示，目前世界上可以通过“煤变油”技术合成高品质柴油的只有南非等少数国家，国内掌握间接液化合成油技术的只有中科院山西煤化所。“煤变油”重大科技项目成果表明，我国已具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力，成为世界上少数几个拥有可以将煤变为高品质柴油全套技术的国家之一，初步形成了“煤变油”产业化的雏形。 　　3、氢气。氢气(H2)长期来主要用作宇宙飞行器发射和推进的燃料。作为汽车燃料，氢气辛烷值高，发动机热效率高，发动机可稳定燃烧，点火能量低，且火焰传播速度快，低温下易起动，其燃烧生成物主要是水和NOx，不产生HC、CO和碳烟排放。氢的主要缺点是储运性能很差，以液态方式储存时成本高，不适宜长期储存。从水制取氢有电解法、热化学法、光解法及微生物法，这些制氢方法的成本及能耗都较高、难以进行大规模制取氢燃料，因此必须在解决生产成本、储存运输等难题后，氢气才能走向实用。 　　4、醇类燃料。醇类燃料包括甲醇和乙醇。20世纪80年代一些国家发现醇类燃料不仅可以替代石油，且尾气排放物更低，激发了使用醇类燃料的热情。甲醇可从煤、天然气和油页岩制取。甲醇作为汽车燃料，具有辛烷值高、汽化潜热大、热值较低等特点。甲醇燃料自身含氧，在发动机燃烧中可提高氧燃比，CO和HC的排放较汽油和柴油低，几乎无碳烟排放；另外，由于汽化潜热高，可降低进气温度，提高充气效率，使最高燃烧温度低，发动机的NOx排放较低。乙醇可利用发酵的方法，从甘蔗、玉米、薯类等农作物及木质纤维素中提取，这些原料不仅储量大且是可再生能源。乙醇燃料以掺烧或纯烧方式已成功地用于汽油机上，在巴西、美国已应用许多年，技术上已十分成熟。乙醇在柴油机上应用，要对燃烧系统做较大改动。目前国外有关机构正在研制乙醇与柴油互溶的柴油醇，将具有很大潜力。存在的问题是乙醇制取能耗较大、成本较高，约为汽油的两倍，需在生产技术上寻求突破，降低能耗和成本。 　　5、二甲醚。二甲醚简称DME，是一种含氧燃料，它无毒性，常温时可在五个大气压下液化，具有与液化石油气相似的物性。二甲醚具有优良的压燃性，非常适合用作为柴油机的代用燃料。国内外相关研究表明燃用二甲醚燃料的发动机，在对原柴油机的燃油系统进行必要改造后，在保持原柴油机高热效率前提下，可使NOx有大幅度降低，碳烟排放为零，发动机燃烧噪声降低。使发动机有害排放达到世界上最严格的美国加州超低排放车标准。二甲醚燃料是实现柴油机汽车高效率、低噪声、超低排放的十分理想的洁净代用燃料。二甲醚燃