汽車對於絕大多數的人來説,車只是從A點到B點的交通工具,用的是汽油、電驅或者任何能源他們都不是很在意。只要這個方式足夠便宜快捷,那就是最優的選擇。
吉利最近發佈的一款帝豪醇電混動版,用的是甲醇發動機+混動系統這樣一套動力總成。官方給的信息不多,但這應該是吉利第四代甲醇動力,1.8L醇電混動發動機配3檔混動電驅變速箱。
甲醇驅動的汽車真會是未來主流能源?這種能源讓我們提早看到了什麼?
甲醇是什麼,又能做什麼?對於我們大眾消費者來説,甲醇相比汽油、電池和氫氣都顯得更陌生。關於甲醇,有幾個事實我們先了解一下。
中國是甲醇產能大國,2020年甲醇產量六千萬噸,去年已經破億萬噸;吉利汽車從2005年開始研發第一代甲醇技術,到現在應該是第四代甲醇動力;西南城市前幾年開始用的甲醇出租車,應該是第二代甲醇動力。
以上是甲醇的一個市場現狀,產能多而且早就有試點城市開始了甲醇動力汽車上路。
那麼甲醇相比現在主流能源的優點是什麼?首先是經濟上的優勢,這件事很好解釋,甲醇主要來源是煤製取,而中國又是產煤大國用劣質煤就能提取甲醇,來源廣泛之後價格優勢就會非常明顯。
以甲醇作為能源的幾個使用途徑:
- 甲醇燃料內燃機,吉利代號JLC-4M18的發動機就屬於這種甲醇燃料內燃機;
- 甲醇汽油,將一定比例的甲醇摻入汽油中,全球都有推廣,我國標號是M15、M85;
- 甲醇燃料電池,目前這種電池能量密度很低,短期內技術突破很難。
甲醇燃料內燃機和甲醇汽油,是目前兩種主流的應用方式。吉利這次推的甲醇混動系統底層邏輯,就是在原有的雷神混動系統中把1.5L汽油內燃機換成了1.8L的甲醇內燃機,讓甲醇以燃料的形式參與動力的輸出。
吉利官方給出的數據,熱效率41.5%、最大功率132馬力、最大扭矩495牛·米;醇耗是9.2L/100km,摺合成汽油是3L/100km(比星越L混動低0.6L)。甲醇內燃機+吉利GHS2.0混動系統的組合,是不是比市面上現有豐田THS-II、本田IMMD、長城DHT等混動(HEV)產品表現都要好?
關於這個問題的回答,從環保和經濟角度出發,甲醇混動這套系統的表現確實比市面上的混動系統做的都好。從使用方便程度和成本上看,不一定,甲醇加註站只在試點城市鋪設;沒有形成大規模應用之前,成本控制也是一個問題。
為什麼一定是甲醇,通電之後是突破?在新能源的選擇上,是具有多樣性的,例如氫能源、鋰電能源。而且氫能源被業界認為是新能源最終的解決方案,但面臨的困難時氫氣的儲運實在太難,所以在氫能的推廣上一直進展緩慢;動力電池更不用説了,能量密度的提升沒有帶來質的改變,反而由於原材料包含各種稀缺金屬元素,原材料價格一直飄忽不定。
甲醇的優勢明顯,甲醇的化學公式是CH3OH或者CH4O。它所包含的是氫、氧、碳三種元素。燃燒以後生成的僅僅是二氧化碳和水而已,相比燃油車型會更環保。甲醇汽車產生的PM2.5排放比同排量傳統汽油車要低80%。更重要的甲醇經濟性突出,從儲量豐富的煤炭中極易獲得,又便宜污染又低。
關鍵點,甲醇內燃機的技術儲備已經完成。
相比於汽油,甲醇燃料本身的自燃性能很差、甲醇對金屬具有腐蝕性需要配置專門的儲存器和傳輸管、甲醇內燃機低温啓動效果差。經過從05年到現在,這些痛點已經逐漸被克服,吉利汽車、宇通汽車等品牌都在研發甲醇內燃機汽車,產品經過了多年的市場檢驗。
拿吉利汽車最早在西安等城市推廣的甲醇汽車來看,早期的發動機技術是甲醇和汽油都能燒,在甲醇加註站沒有鋪開時提供了一套能源冗餘,加不了甲醇就加汽油。
現在甲醇內燃機推廣的難點是什麼?
吉利從2005年開始着手甲醇內燃機的研發,到現在應該是第三代或第四代甲醇動力,其中需要對發動機進行特殊處理讓它變得更耐用,還得面對比汽油差的能量密度低。除了經濟、環保兩個明顯的優點之外,甲醇燃料與汽油燃料相比仍存有劣勢;另外,在沒有形成規模之前,甲醇加註的補能環節是最大難點。
當然,也有好的一面。技術發展到今天,是甲醇+電能的混動系統,很容易讓人產生一個“美好”的聯想,用甲醇制氫,氫能給電池充電。暫且不過多討論吉利這套醇電混動能不能做到,咱們先分析一下這套方案的可行性。
甲醇制氫技術,甲醇和水蒸汽在高於200℃的温度條件下,通過專用的催化劑會發生轉化反應,可以產生一定比例的氫氣和二氧化碳。氫不好存儲、運輸,這是氫能源推進緩慢的一個難點;那麼1升甲醇可以存儲(制)2升液氫,比直接存儲氫的效率更高也更安全。舉例,一台醇電混車上儲備着幾十升甲醇,電力不足的時候用甲醇釋放氫、用氫給電池充電。如果這套方案落地,對續航里程、寒區啓動以及基礎設施建設上都帶來了一定的好處。
總結這台1.8L甲醇混動發動機應該是以吉利在市場驗證多年的那台代號JLC-4M18做的混動處理,早期的技術發展應該已經解決了甲醇發動機氣缸壓縮更高、低温啓動這些痛點。關於文末的聯想,只是一種較為理想化的方案。
我更願意相信吉利甲醇混動的工作原理是以甲醇替代汽油燃料,發動機會進行相應改進、小型化處理;同樣會有串並聯模式、純電模式、能量回收模式,整體邏輯與星越L的那套雷神混動系統本質上沒有太大的技術區別。