甲醇汽车技术路线、推广历程、问题及市场现状分析

甲醇汽车技术路线、推广历程、问题及市场现状分析

最佳答案 匿名用户编辑于2024/05/29 13:15

甲醇汽车全产业链技术日趋成熟,多家公司 也加入了甲醇汽车赛道。

1.甲醇汽车技术路线

甲醇汽车和氢能汽车类似,有多种技术路线。 第一种是使用甲醇发动机。甲醇内燃机和燃油车发动机类似,只 不过把汽油换成了甲醇。代表企业为吉利汽车,目前已经将其自主研 发的甲醇发动机运用到了轻卡、重卡、客车和多种车型上。 第二种是使用直接甲醇燃料电池。直接甲醇燃料动力电池的工作原理为直接将甲醇放入堆,通过氧化还原等反应将化学能转化为电能。 拥有结构简单、使用方便、能量密度高等优势,劣势在于能量转化效 率低,发电功率小。 第三种是使用甲醇重整燃料电池。是先用甲醇制造氢源,再将氢 源的化学能转变为电能驱动车辆前进,可以理解为由甲醇重整系统和 氢燃料电池两部分构成的电池。苏州氢洁电源科技有限公司在 2016 年和东风特汽联合开发了一款基于甲醇重整氢燃料电池系统的 T7 型 电动物流车,就属于此类。第三种路线会比前两者成本更高,设备更 复杂,但是拥有更高的能源利用效率。

2.我国甲醇汽车推广历程

我国对甲醇汽车的研究始于上世纪 70 年代,经过几十年的研发 与实践积累,时至今日,甲醇汽车全产业链技术日趋成熟,多家公司 也加入了甲醇汽车赛道。 2013 年至 2018 年,工信部牵头先后在山西、上海、陕西、贵州、 甘肃 5 省市的 10 个城市(晋中、长治、上海、西安、宝鸡、榆林、 汉中、贵阳、兰州、平凉),组织开展了甲醇汽车试点工作。试点中 共有 1024 辆车参加(其中吉利投入甲醇汽车 908 辆,占试点车辆总 数的近 90%),包括乘用车、厢式车和重型卡车,总行驶里程达 1.84 亿公里,采集了涉及甲醇汽车经济性、环保性、可靠性、安全性、适 应性等 5 亿多条技术数据。根据工信部甲醇汽车试点运行数据测算, 甲醇汽车与汽油车相比,能效提高约 21%,CO2排放减少约 26%。

2019 年 3 月份,工信部、国家发改委、科技部等八部委联合发 布《在部分地区推广应用甲醇汽车的指导意见》,提出重点在山西、 陕西、贵州、甘肃等资源禀赋条件较好且具有甲醇汽车运营经验的地 区推广应用甲醇汽车。2021 年 9 月,生态环境部打开甲醇汽车公告 申报端口,甲醇汽车被纳入国家汽车工业统一管理范畴。同年 11 月 份,工信部在《“十四五”工业绿色发展规划》中提出,推进二氧化 碳耦合制甲醇等降碳技术的推广应用,将甲醇汽车纳入绿色产品,促 进甲醇汽车等替代燃料汽车推广。 至此,我国甲醇汽车推广应用完成了发展政策、行政管理、技术 标准、市场准入规范和组织推广应用规范化闭环管理体系。

当前,我国甲醇汽车的技术储备处于世界领先水平,甲醇汽车推 广应用已初具规模。不过,在推广应用中,各地进度参差不齐,其中 贵州省、山西省等煤炭大省走在前列。在甲醇燃料汽车应用上,贵阳、 西安、晋中三个城市在商用化上进度最快。三地一共有 2.7 万辆甲醇 乘用车投入出行市场运营,总运行里程接近 100 亿公里。每年节省汽 油消耗 15.8 万吨,降低二氧化碳排放 1.94 万吨。商用车方面,新疆、 青海、山西、内蒙古、陕西、甘肃、贵州等多个省份已经将甲醇重卡 投入使用,数量超过数百辆。整车经济性提升 18%-32%。

主要地区在甲醇汽车的应用推广情况如下: 1、贵阳市。自 2015 年首批甲醇汽车在贵阳市投入试运行以来, 经过 8 年的发展,目前贵州累计投入运营的甲醇汽车超过 1.84 万辆, 占全国已推广运营甲醇汽车总量的三分之二以上,投入运营甲醇燃料加注站超过 80 座,年消耗甲醇约 25 万吨,替代汽油约 15 万吨。其 中,贵阳市累计投入运营甲醇汽车 1.79 万辆,投入运营甲醇燃料加 注站 67 座,成为全球甲醇燃料和甲醇汽车市场化推广规模最大的城 市之一。通过推广甲醇汽车,贵阳市汽油依存度较之前降低近 8%。 贵阳因此形成了以出租车为末端的甲醇经济产业链,被业内称为甲醇 汽车的贵阳模式。

2、晋中市。山西作为中国近代汽车工业的发源地之一,也是全 国甲醇资源最丰富的地区,从 1982 年起就率先开始了甲醇汽车和甲 醇燃料的研究工作,是全国推广示范区域最广、示范技术最全、持续 时间最长的省份。晋中市经过多年探索发展,初步形成甲醇生产研发、 装备制造、输配加注的全产业链体系。其中,吉利晋中基地是吉利集 团布局以新能源汽车和甲醇汽车为主的生产基地,是山西省新能源汽 车产业链链主企业,每 90 秒就有一辆新能源汽车下线,产量占全省 的 95%,2022 年产值突破 200 亿元。晋中市有关负责人表示,山西是 重卡需求大省,保有量约 45 万辆,按照每年 13%到 15%的更换率,仅 省内每年就有约 6 万辆重卡的市场需求。2022 年初,在新能源汽车 产业集群成型成势的基础上,晋中市启动建设国家级甲醇经济示范区, 力争三年成型、五年成势,构建千亿级甲醇经济生态。晋中将锚定建 设一流甲醇经济示范区,全力实施“11155”工程,即年制备 100 万 吨绿色甲醇、年产 10 万台甲醇汽车、建设 1000 座甲醇加注站、年产 5 万台甲醇增程重卡、年产值超 500 亿元。2022 年 8 月,晋中市出台 政策,对市域范围内购买甲醇汽车的消费者给予奖励 30000 元/辆。2023 年 3 月,中石油的山西·晋中 M100 车用甲醇燃料加注示范站正 式启动。 

3、西安市。2018年西安市成立甲醇汽车产业发展协调领导小组, 推进甲醇汽车发展。西安市甲醇资源供给有保障,陕重汽已具备甲醇 汽车生产能力,甲醇汽车产业发展有一定基础。2018 年 12 月,吉利 甲醇出租车在西安市投放运行,西安市表态在 2019 年将推广 10000 辆使用 M100 甲醇燃料的吉利出租车。 尽管电动汽车是当前我国汽车产业转型升级的主赛道,但无论从 满足用户需求和复杂使用场景来看,还是从减碳的紧迫性和艰巨性来 看,仅靠纯电动汽车一条技术路线还远远不够。事实上,在政策、技 术与市场等多重因素的影响下,当前全球汽车产业已形成动力技术多 元化、多技术路线共存的发展格局。特别是近年来,动力电池上游矿 产资源紧张、发电环节能耗高等困扰电动汽车的问题仍未完全解决, 这就使得甲醇汽车的推广具有一定的现实意义。

3.甲醇汽车推广面临的问题

1、甲醇的腐蚀性等问题。甲醇因为固有的燃料性质导致汽化潜 热高,低温启动性能差,在低温启动过程中会吸收更多的热量,因此 需要在燃料中添加助燃剂或采取预热措施来改善其低温启动性能。同 时,甲醇是一种腐蚀性和易挥发性燃料,对发动机中的橡胶零件等具 有腐蚀性,发动机运行过程中会溶解零件接触表面的油膜,这将导致 活塞环等器件润滑不良,产生严重的磨损。但随着吉利汽车等企业的长期技术积累,已经解决了甲醇燃料存在的腐蚀性、冷启动、溶胀性 等关键技术问题。 2、甲醇汽车的油箱需要占用更多空间。甲醇热值比汽油低,大 概是 1:2.2,所以在行驶相同里程时,甲醇的消耗要比汽油快很多。 在油箱大小相同的情况下,满燃料的甲醇车续航更短(可能只有汽油 车的一半),需要更加频繁地加注燃料。这一点当然可以通过加大甲 醇车的油箱大小来解决,但更大的油箱肯定会占用更多的空间,后排 乘坐空间或后备箱空间可能会因此而减少。所以甲醇乘用车目前的发 展受到一定限制,主要是在甲醇丰富的西北地区推广,甲醇轿车车型 目前也仅有吉利的帝豪系列。但商用车对于油箱空间不敏感,特别是 重卡,因此甲醇的替代前景较好。

3、不计入电力生产上游的碳排放成本,甲醇汽车运营成本当前 相比纯电动车不具有优势。汽油一吨6000多元;甲醇一吨2000多元, 即便考虑热值,甲醇燃料成本也低于汽油,因此甲醇汽车相对于燃油 车具有成本优势。但电动车如果不考虑发电的能源问题,即我国电力 结构中火电占比 60%,本身会产生相应的碳排放、碳成本,仅就甲醇 汽车和纯电动车的使用、运营成本进行比较,即便是甲醇混动车型, 运营成本也只是低于汽油车,并未比纯电车型低。这让最敏感的出租 车、网约车企业们,对甲醇汽车也提不起兴趣。 4、甲醇加注站依赖基础设施建设进行普及。甲醇汽车就像新能 源汽车一样,非常依赖基础设施建设,想要大规模的推广,需要兴建 或改造众多的甲醇加注站。目前甲醇燃料未列入国家新能源范围,使甲醇燃料的生产、销售以及加注站的审批建设等缺乏政策依据,使目 前国内很多区域的甲醇加注站未能普及。相应的,甲醇汽车未被纳入 新能源汽车发展体系和管理范畴,也就导致甲醇汽车认定为新能源汽 车并领取新能源牌照缺乏依据与支持。目前甲醇汽车只在少数省份或 城市有政策支持和补贴,但无论是力度与广度都与纯电等新能源车型 有较大差距,减缓了甲醇汽车的推广速度。

4.我国甲醇汽车市场情况

 目前,我国甲醇汽车市场处于起步阶段。近年来发展新能源汽车 成为各大车企的主流选择,选择甲醇汽车路线的车企屈指可数。当前 我国甲醇汽车保有量近 3 万台,其中吉利汽车总计投放市场 2.8 万辆, 占据主导地位。对于当前没有更多车企推出甲醇汽车的原因,一些专 家的解释是,一方面这些车企出于经济考量,希望能够享受完新能源 汽车补贴政策的红利后,再推出暂时收益不高的甲醇汽车;另一方面, 当前甲醇加注站建设不完善,推出甲醇汽车后销量也不会太好。 目前我国甲醇汽车的发展已经建全了支持政策许可,行政管理许 可、技术标准许可、市场准入许可和运行保障许可的全体系通道,技 术链、产业链和供应链的建设也已完成。当前,甲醇汽车发展的重点 就在于:一方面要加快进行甲醇加注站的配套建设,方便甲醇汽车的 使用;另一方面,从技术研发角度,进一步提高甲醇内燃机的热效率 和燃尽率,降低排放和“醇耗”。

目前甲醇汽车发展上商用车尤其是重卡的前景较为明朗。据统计,我国道路交通中,占比约 12%的商用车保有量产生了汽车行业 58%的 碳排放。由于商用车应用场景的特殊性,受限于动力电池体积大、重 量大、补能慢、电池受温度影响衰减等因素,电动化并不适用所有交 通运输场景,无法满足远距离运输等需求,商用车多元化低碳绿色发 展路径成为研究重点。甲醇重卡和普通柴油重卡购车价格相当,但具 有明显的燃料和运营成本优势。甲醇的储运、加注方面仍然处于市场 推广期。受此影响,用户的区域性特征明显,主要集中在新疆、青海、 山西、内蒙古、陕西、甘肃、贵州、海南、河南等富醇区域及重点推 广省份,运距主要集中在单程 1000 公里范围内。有消息称今明两年 会陆续有主机厂加入到甲醇重卡赛道。届时,甲醇重卡的推广进程将 进一步加快。 吉利汽车是我国乃至全球甲醇汽车、甲醇商用车的引领者,经过 吉利汽车多年的提倡与推广,政策逐渐出现鼓励发展的态势。从 2022 年起,吉利的甲醇重卡产销量开始快速增长,山西晋中基地 2022 年 6 月至 12 月交付量超过 800 辆(预计占全国 90%以上),并计划 2026 年实现甲醇重卡 5 万辆销量,以此推断,2026 年全国甲醇重卡市场 空间有机会达到 10 万辆。按照我国每年重卡销量 80-130 万辆的规模, 如果甲醇重卡渗透率能够达到 30%,年销量可达到 25-40 万辆。

参考报告

2024甲醇汽车行业研究报告.pdf

2024甲醇汽车行业研究报告。甲醇燃料相比汽油和柴油更为清洁,我国煤炭资源丰富,煤化工产业发达,煤制甲醇产量庞大,使用甲醇燃料有利于我国能源安全,降低对外能源依赖度。当前“液态阳光”制甲醇技术日趋成熟,即二氧化碳加绿氢制甲醇,将(光伏、风电、水电等)可再生能源产生的电能,通过电解水产生绿色氢能,对CO2进行加绿氢反应,转化为便于储存、运输的液体甲醇,规避可再生能源的间歇性和大规模消纳问题,而不涉及新的二氧化碳排放。我国甲醇汽车的技术储备处于世界领先水平,甲醇汽车推广应用已初具规模,但市场总体上处于起步阶段,选择甲醇汽车路线的新能源车企屈指可数,吉利汽车在全球处于领先地位...

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