二甲醚汽车产业化尚待突破价格瓶颈

2019年05月15日 来源:

二甲醚汽车产业化尚待突破价格瓶颈

被誉为“柴油替代品”“液化气替代品”的化工原料———二甲醚,尽管目前在全球范围内产量很少,但是随着原油价格的不断上涨,二甲醚优良的物理性能使其在民用燃料和车用燃料的替代方面显示出巨大的潜力。根据相关研究,当原油价格高于45美元/桶时,二甲醚在替代柴油等燃料方面就具有价格优势。虽然多家涉足二甲醚的企业,都对二甲醚行业充满信心。但是,二甲醚汽车要产业化发展还需要突破价格瓶颈。

7月18日,上海市经委与上汽集团一行人相约来到上海市建设交通委员会,他们要商量应该开辟那条公交线路为条二甲醚汽车载客的路线。据悉,路线将在8月份确定。上海有关方面在潜心研究10年之后,即将迎来二甲醚公交车上路载客的这一天了。而这只是上海要发展二甲醚产业的一个部分,该城市还有更大规模的二甲醚汽车拓展计划。

但是,由于上海远离制造二甲醚原料(天然气和煤炭)产地,导致运输到上海的二甲醚价格成本不菲,更重要的是,二甲醚的另一个销售市场———与车用市场相对的民用市场需求非常旺盛,致使二甲醚生产商纷纷把产品定位为民用市场,以赚取更多的利润。所以,上海要产业化发展二甲醚汽车,需要突破二甲醚高价这一瓶颈。或者说,上海发展二甲醚汽车产业相关技术不能仅仅局限于上海市场,应该适应全国需要。毕竟,能源产地使用二甲醚汽车技术更有优势。

计划2008年批量生产

上海打算在未来三年中,斥资15亿元用于新能源汽车研发和产业化。

前不久发布的《上海市新能源汽车推进项目指南》(下称《指南》)明确指出,上海将研发新能源整车、动力总成与控制系统以及关键零部件,实现新能源汽车产业化。这里所说新能源主要包括三大类:燃料电池汽车(即氢能汽车)、混合动力汽车(即油与电力交互使用)、代用燃料汽车。《指南》中代用燃料,只提到二甲醚。

《指南》明确了新能源汽车产业化步伐。二甲醚客车方面,计划今年年底有10辆公交要上路,2007年扩大至30辆,2008年增至百辆。

上海市新能源汽车推进办公室主管刘建华称,“中国自有技术在现有轿车市场余地有限,希望在新能源领域上取得突破。”

刘建华介绍,上海有发展新能源汽车的基础。目前,上述三类汽车在国际上处于研发阶段,尚未产业化。而上海交通大学、同济大学在二甲醚汽车、燃料电池轿车的研发进程中都处于世界和国内地位。

刘建华称,在上述三类新能源项目中,代用燃料二甲醚汽车更加成熟,有可能投放市场。

为了推动二甲醚汽车产业化,今年年初,上海市经委拿出1000万元,整合11家二甲醚汽车产业链企业,配套4000万元,共同推进产业化。2006年底,将实现10台城市公交示范运营,2008年批量生产。

在这一产业链中,上海交通大学、上海柴油机股份有限公司(以下称上柴动力)、上海申沃客车公司和上海华谊集团公司作为攻关主体,上海新奥九环车用燃气公司参与建设加注设备,中间还有上海橡胶制品研究所等多家企业参与专用橡胶密封件、燃料高压容器、输送泵、润滑油、添加剂、加注成套设备和仪表等关键技术和设备的攻关,形成一条完整产业链。

缘何上马二甲醚汽车

随着环保重视程度的提高,二甲醚汽车的优势会越来越明显。

“发展二甲醚汽车具有三重意义:一、代替车用柴油,增加二甲醚用量;二、它有利于缓解中国能源紧张;三、这是清洁能源。”国家化工行业生产力促进中心高级顾问、原西南化工研究院院长冯孝庭认为。

中国缺油,主要缺柴油。我国汽油产量除满足国内需求以外,略有剩余,每年大约出口万吨。

“二甲醚代替柴油用于汽车产业,在技术上完全有可能,只是需要一些时间。”有关专家说。

上海交通大学1997年承担了我国首项有关二甲醚燃料的国家自然科学基金项目“新型低排污二甲醚燃料喷雾特性和燃料机理的研究”,研制了新型二甲醚燃料特性的发动机燃料供给、喷射系统和燃烧系统,所用的是100%的二甲醚。研制了D6114二甲醚燃料发动机样机,整机动力性、经济性、排放和噪声都优于原柴油机。去年4月,这项成果通过国家科技部验收。

“尤其是排放符合欧III标准,随着环保重视程度的提高,二甲醚汽车的优势会越来越明显。”上海交大教授黄震告诉上海证券报。

据悉,按照规定,2005年12月30日,北京开始实施欧Ⅲ排放标准;2007年,全国实行欧Ⅲ排放标准。“将来还要实行更为严格的排放标准,到2010年与国际接轨。现有柴油车排放标准在欧II及以下。现有柴油车排放要达标,需要更新发动机及配套部件,达到欧III标准的柴油车,其价格与二甲醚汽车相当。” 内燃机专家称。

世界其他国家对二甲醚发动机及整车的研究十分活跃,欧洲VOLVO汽车公司、日本JFE等也研制出了二甲醚卡车、城市客车样车和轿车用二甲醚发动机。

不过,在代替车用柴油方面,由于技术与成本的原因,全世界的二甲醚汽车都未商业化。

上柴动力三步走

快估计一年时间,二甲醚发动机规模生产的技术问题就能解决。

7月18日,上海杨浦区上海柴油机股份有限公司(下称上柴动力)研发中心实验区。在现场见到,院内一个水泥坑里,摆着一个储罐。南北两侧实验室里摆放着数个二甲醚发动机。上柴动力二甲醚发动机研发项目经理张爱民博士告诉,这是世界上的二甲醚发动机实验室之一。这个埋入式储罐建成后将可以储存约5吨二甲醚,通过专用输送管路可向6间发动机试验室供给燃料,进行二甲醚发动机的各种开放式试验。

上柴股份目前在进行二甲醚发动机试验能力建设。整个试验站包括10m3储罐,6间二甲醚发动机实验室和4个关键零部件试验室。

此时,上海交通大学联合上柴动力、上海申沃客车试制的首辆二甲醚样车已经运行了3000多小时。每次有重要人物来参观时,都要坐着这辆车体验一下。

“样车与产业化是两个概念。相当于样机是验证一个原理,而产业化时需对样车技术问题进一步攻关,包括长期运营、载重运营、不同环境下,经济性、动力性、环保性是否稳定等。”

上柴动力是上海电气集团的下属企业,公司拥有50多年的柴油机制造经验,技术开发能力在国内同行业中名列前茅。

“快估计一年时间,二甲醚发动机规模生产的技术问题就能解决。”

上柴动力产品研发中心副主任纪丽伟向上海证券报介绍,据发动机测验台上的结果看,二甲醚发动机动力性与柴油发动机相当,甚至更好;环保指标上,二甲醚发动机排放达到欧III标准,实现了完全无烟度排放;就燃料经济性来看,折合油耗与柴油机相当,而发动机本身,上柴动力目标是在发动机实现量产后,将其成本增加控制在20%左右。

二甲醚汽车整车还需增加压力容器、输送泵等设备,上海申沃客车公司内燃机专家曹鬯震估计整车成本较欧II柴油车成本增加4万元左右。

上海申沃客车有限公司由上汽集团、沃尔沃(中国)投资有限公司、瑞典沃尔沃客车公司合资成立。公司负责二甲醚汽车整车研发制造。

二甲醚价格不便宜

二甲醚汽车潜在消费市场应该靠近二甲醚生产基地,即在煤炭储量丰富的地方。这样,能大大减少二甲醚生产成本。

在技术能够解决,车辆本身经济性与欧III柴油车相当的情况下,二甲醚的价格成为二甲醚汽车能否大范围推广的重要因素。据上柴动力分析,二甲醚的热值较柴油低,当二甲醚价格是柴油价格的2/3时,两者的汽车燃料使用成本相当,消费者会接受二甲醚汽车。

但实际上,在上海销售的二甲醚价格很难降低。

国内生产二甲醚主要有两大原料:天然气和煤炭。

分析师认为,由于中国天然气少而煤多,所以二甲醚稳定的上游原料还是煤。中国煤炭主要分布在“三西”(山西、陕西、内蒙西),而煤炭消费地则在东部和南部。这一特点增加了上海消费煤炭的运输成本。产煤区坑口价每吨200多元,一吨煤炭从煤炭坑口运到上海要花的运费与坑口价相当。目前,上海煤炭市场价每吨约四五百元。

如此算来,上海要发展二甲醚汽车必须突破二甲醚高价格的制约。

在上海二甲醚汽车产业化链中,中国煤化工企业上海华谊集团公司下属公司上海焦化有限公司负责供应二甲醚。由于有目前国内规模的20万t/a甲醇生产装置,公司在此基础上,从广东购买了一套年产5000吨二甲醚的装置,嫁接在甲醇装置上,生产二甲醚。

今年4月,上海焦化有限公司利用西南化工研究院的技术,成功生产了二甲醚。

 

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