中國將全面推廣乙醇汽油
中國在乙醇汽油的原料及市場方面相對成熟，但要大規模產業化，還要通過技術升級降低成本，同時要通過監管機構的改革加強監管
中國新聞週刊記者/霍思伊
在工信部宣佈中國啓動研究傳統燃油車退出時間表4天后，乙醇汽油全面推廣時間表進入公眾視野。
2017年9月13日，國家發展改革委、國家能源局、財政部等十五部門聯合印發《關於擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》，首次明確提出：2020年，車用乙醇汽油要在全國範圍內基本實現全覆蓋；2025年，力爭纖維素乙醇實現規模化生產，先進生物液體燃料技術、裝備和產業整體達到國際領先水平，形成更加完善的市場化運行機制。
這意味着，中國即將告別汽油柴油時代，步入清潔燃料時代。
資料圖：山西太原，加油站工作人員正在給車輛加油。張雲 攝
更清潔的燃料
生物燃料乙醇是以生物物質為原料，通過生物發酵等途徑獲得的可作為燃料用的乙醇。燃料乙醇與汽油按照一定比例調和，形成車用乙醇汽油。
混合燃料中乙醇的體積分數，可以是5%、10%、20%、85%或95%，相應調和而成的乙醇汽油被稱為E5、E10、E20、E85及E95。
E10又稱作汽油醇(Gasohol)，是目前最為廣泛使用的混合燃料。根據《實施方案》，中國將全面推廣E10乙醇汽油，即由10%的乙醇和90%的普通汽油調和而成。
中國石化石油化工科學研究院教授級高工張永光告訴《中國新聞週刊》，在推廣乙醇汽油時，必須充分考慮保有車輛的發動機是否適應乙醇汽油。
他帶領的團隊在2000年做過一系列實驗，分別試驗了7.7%、10%和15%的乙醇比例對不同汽車發動機造成的影響。結果表明，10% 的乙醇比例可以在無需對車輛的發動機和燃油系統進行任何技術改動的前提下，適應大部分現有車輛的使用。
與中國的情況類似，美國的汽車保有量也非常大，因此在乙醇汽油的選擇上也需要考慮到發動機的適配性問題。1979年，美國開始推廣使用E10。目前，全美共15萬座加油站全部添加了E10乙醇汽油。張永光説，中國在燃料的選擇上也參考了美國的經驗。
巴西作為全球最早開始使用乙醇能源的國家，很早就開始探索由甘蔗轉化成乙醇。自1973年第一次石油危機以來，巴西汽車工業就與乙醇工業同步發展。該國汽車發動機和燃油系統專門為適配高乙醇汽油而設計，也有專門的乙醇汽車。據瞭解，巴西車用乙醇汽油中規定的乙醇體積分數為22%。
近年來，美國開始嘗試更高比例的乙醇汽油，如E15和E85。E85又被稱為靈活燃料汽車，因其發動機可以自主識別不同的燃料，並在不同的應對模式間切換而得名。據張永光介紹，E85汽車目前在美國大約有1000萬輛，市場佔有量較小且成本很高。
2011年4月，美國環保署頒佈E15法令，要求2011年至2016年出廠的機動車輛，所用燃料中摻混乙醇的上限，由10%提高到15%。然而，這一法令受到民眾和汽車製造商的抵制。由8家大型汽車製造商及美國石油學會(API)資助的非營利組織――協調研究理事會(CRC)隨後發佈了一份報告稱，E15乙醇汽油會對發動機造成損害。
但美國時任環保署署長麗莎・傑克遜則表示，數據分析表明，E15不會損害新型轎車及輕卡的排放控制系統。
在中國，也有車主質疑乙醇汽油的油耗高，動力不足，對發動機有損傷，有時候感覺開起來“沒勁兒”。
多位受訪專家表示，乙醇的燃燒值低於汽油，按10%混合後的乙醇汽油熱值，要比純汽油低3.8%。但由於混合燃料中含氧量的增加，作為尾氣的一氧化碳和碳氫化合物的燃燒會更充分，這樣會使熱量增加2.3%。兩項相抵，使用乙醇汽油造成的動力損失較小，車主很難感知到。
美國西南研究院曾用16輛同樣型號、車況的福特車做過實驗，讓這16輛車(8輛使用乙醇汽油，另外8輛使用普通汽油)的車輪空轉16萬公里，結果是乙醇汽油和普通汽油的百公里油耗基本一致。
與普通汽油相比，乙醇汽油減排PM2.5總體可超過40%。其中汽車尾氣中碳氫化合物濃度平均下降42.7%，一氧化碳下降34.8%。
如果在普通汽油中加入10%燃料乙醇，可減少36%的顆粒物排放；而對高排放汽車而言，甚至可以達到64.6%。
作為清潔燃料，乙醇燃燒後只產生水和二氧化碳，而普通汽油中含有硫等雜質，燃燒後會產生二氧化硫等大氣污染物。
國家車用乙醇推廣領導小組特邀顧問、中石化科技部原主任喬映賓此前在接受媒體採訪時曾説：“用乙醇替代等量汽油，可使汽車尾氣污染減少1／3，同時可避免對地下水造成污染。”
資料圖：加油站工作人員正在給車輛加油。 張雲 攝
被叫停的試點
事實上，早在17年前，中國就開始探索推廣乙醇汽油。
2000年6月，中國環境科學研究院向國務院建議加快推廣乙醇汽油， 以有效解決汽車尾氣污染，維護能源安全，以及為剩餘糧食加工轉化開闢新途徑。8月初， 國家經貿委佈置了開展乙醇汽油研究任務。2001 年4月，河南天冠集團和黑龍江華潤金玉公司乙醇改擴建項目相繼投產。9月，吉林省60萬噸燃料乙醇項目開工建設。
據張永光透露，設立試點的初衷，是為了消化陳化糧和調整能源結構。
自1996年開始，中國糧食連年豐收。1998年，產量達到了5123億公斤的峯值，造成庫存積壓。為了消化陳化糧，2001年，中國批准建立4家乙醇企業：中糧生化(安徽)股份有限公司、中糧生化能源(肇東)有限公司、吉林燃料乙醇公司和河南天冠集團。與此同時，國家質量技術監督局頒佈了《變性燃料乙醇》國家標準和《車用乙醇汽油》國家標準。
2002年3月，國家經貿委、發改委等八部委聯合發佈了《車用乙醇汽油使用試點方案》和《車用乙醇汽油使用試點工作實施細則》。河南省的鄭州、洛陽、南陽和黑龍江省的哈爾濱、肇東5個城市，被確定為車用乙醇汽油推廣首批試點城市，試點週期為12個月。
2003年底，中央針對四家乙醇企業制定了5年補貼計劃。從2004年起，企業每生產1噸乙醇，可享受2736元補貼。
2004年2月10日，八部委總結以往經驗，再次聯合下發《關於印發〈車用乙醇汽油擴大試點方案〉和〈車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則〉的通知》。黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽五省被列入試點名單，湖北省9個市、山東省7個市、江蘇省5個市和河北省6個市也開展局部試點。
至此，乙醇汽油的推廣擴大到九個省。
從2005年起，隨着乙醇汽油推廣範圍的擴大，國內原本囤積嚴重的陳化糧基本被消耗完，各地開始出現“與人爭糧”現象。從2004年11月到2005年7月，黑龍江一家企業竟然將50萬噸新糧用在了乙醇項目上。
2007年，國家發改委宣佈不再建設新的以玉米為主要原料的乙醇項目。從“十一五”起，國家根據形勢變化，暫停了糧食燃料乙醇發展，陸續在廣西、內蒙古、山東、河南等地建成多個非糧燃料乙醇示範項目。
據喬映賓介紹，廣東湛江15萬噸／年燃料乙醇項目於2016年4月投產，至今尚未銷售，產品長期積壓。在推廣應用車用乙醇汽油的省市中，有些地方停止銷售車用乙醇汽油。
張永光説，2004年八部委發文時，部委之間的意見存在分歧。“比如糧食系統認為，陳化糧畢竟是短期現象，(用陳化糧生產乙醇)會對新糧產生壓力，會抬高玉米價格。”
最初，為了順利開展試點，國家在《方案》中規定了一些財税配套政策。如免徵企業的變性燃料乙醇 5%的消費税，其增值税實行先徵後返；使用陳化糧生產乙醇，享受陳化糧補貼；變性燃料乙醇在調配、銷售過程中發生的虧損，由國家按保本微利的原則給予補貼。
隨後，國家的補貼逐年降低，直至2015年完全取消。張永光指出，國家可能是認為乙醇燃料技術已經成熟了，但沒有考慮到，利潤才是企業生產和技術創新的驅動力，沒有利潤，企業的生產難以為繼。
2005年，河南天冠集團一位負責人指出，即使天冠集團生產的燃料乙醇已經壟斷河南市場，卻從未享受到壟斷所帶來的超額利潤，而是一直在賠本生產。
成本居高不下，除了技術的侷限，還與中國當時不完善的糧食收儲制度有關。
當時，政府對糧食實行“託市收購”制度，即糧價不由市場定價，而是由特許的收購主體按照“托住市場糧價不跌”的價格收購，造成國內糧價遠高於國際糧價。
2015年，國際原油價格從每桶147美元下跌到43美元。據張永光估算，每噸乙醇大約虧1000~2000元。
數據顯示，當時燃料乙醇行業總資產224億元，負債152億元，其中銀行借款121億元。
張永光建議，隨着糧食收儲的市場化改革，可以採取燃料乙醇定價與國際原油價格、原料價格共同聯動的方式，並適時進行補貼，補貼直接補給燃料乙醇生產廠。
當前已具備推廣使用的條件
據國家能源局科技司負責人介紹，國家發改委、國家能源局會同財政、農業、糧食等部門經過研究論證後，認為當前已經具備擴大生物燃料乙醇並推廣使用車用乙醇汽油的條件。
近年來，中國可再生電力發展勢頭迅猛。截至2016年底，光伏、風電、水電等可再生電力裝機已佔全國電力總裝機的34.6%，可再生電力消納量已佔全社會用電量的25.4%。
相比較而言，中國可再生液體燃料發展明顯滯後，2016年實際消費量僅約300萬噸，不到全國成品油消費的1%，已成為當前能源轉型的突出短板。
中國石油化工集團科技部原主任、教授級高工喬映賓指出，能源結構的轉型迫在眉睫。2016年，中國進口石油3.81億噸，石油對外依存度達到65.4%。而在美國，年均4000多萬噸的燃料乙醇使用量，將其能源自給率提高了8個百分點。
據有關機構測算，中國每年產生的超期超標糧食，可支撐一定規模的生物燃料乙醇生產。中國玉米目前庫存大體保持在2.3億噸。從2015年開始，中國玉米已出現了嚴重的階段性過剩，每年產生黴變、真菌毒素超標、重金屬超標等不合格糧食，以及超期儲存的問題糧食，已超過2000萬噸。另外，還有年產量達到7億噸以上的秸稈。
中糧集團總工程師嶽國君説：“我國‘過剩’糧食、‘問題糧食’以及未來的農林廢棄物等，已為發展燃料乙醇提供充足的原料保障。”
另外，中國生物燃料乙醇產業經過十多年發展，以玉米、木薯等為原料的1代和1.5代生產技術工藝比較成熟，以秸稈等農林廢棄物為原料的2代生物燃料技術已具備產業化條件。
第1代和第1.5代燃料乙醇技術，都是以糖質和澱粉質作物為原料，區別在於第1代主要以玉米、小麥等糧食為原料，第1.5代則是非糧原料，如木薯、甘蔗、甜高粱等。
第二代技術是以木質纖維素質為原料，如農作物秸稈、林業加工廢料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的廢棄生物質等。
張永光告訴《中國新聞週刊》，第二代技術與第一代技術截然不同。第二代技術首先要進行預處理，即脱去木質素，增加原料的疏鬆性以增加各種酶與纖維素的接觸，提高酶效率。目前，中國的一代技術基本達到國際先進水平，和美國相當，已經可以做到規模化生產，河南、吉林、遼寧等地均有年產達到30萬噸的燃料乙醇項目。
他認為，對一代燃料乙醇而言，關鍵的問題不在於技術，而是運輸半徑。目前，中國的大多數燃料乙醇生產廠都集中在東北三省，未來要全面推開，就應該進行區域性的佈局，比如在華東、華南等地區設廠。而對二代燃料乙醇而言，中國至今尚未突破的難點，是天然木質纖維中的五碳糖轉化技術。
張永光告訴《中國新聞週刊》，酒精發酵轉化需要專門的酒精酶，能分解五碳糖的酶技術目前掌握在外國人手中，中國一直沒有掌握這個技術。“但五碳糖轉化又是二代技術必須要攻克的難關。”
《實施方案》指出，到2020年，纖維素燃料乙醇5萬噸級裝置實現示範運行，力爭在2025年實現纖維素乙醇規模化生產。
中糧集團生物能源事業部總經理李北介紹，中糧集團從2006 年開始研發纖維素燃料乙醇工藝，採取的是與國外接軌的五碳糖、六碳糖同步轉化為乙醇的先進工藝。該技術可將農作物秸稈中的五碳糖、六碳糖全部發酵轉化，乙醇原料單耗相比已有技術降低了近40%。
但多位受訪專家表示，要想在2025年實現纖維素乙醇的規模化生產，還需要通過技術升級降低成本。張永光説，中國現有的轉化五碳糖的技術，即使可以使二代纖維素生產乙醇的成本大幅降低，其價格無法和傳統的汽油相比。
截至目前，中國生物燃料乙醇年消費量近260萬噸，產業規模居世界第三位。全國已有11個省區試點推廣乙醇汽油，其消費量已佔同期全國汽油消費總量的1／5。
《實施方案》的首要目標，是在2020年實現乙醇汽油全覆蓋。張永光認為，要實現這個目標，目前在技術、投資、原料和市場方面困難不大，但關鍵在於如何加強監管，即在各個環節都嚴格依規行事。
國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員郭焦鋒在接受《中國新聞週刊》採訪時建議，應改變目前多頭監管的現狀，把對乙醇汽油生產、零售、批發等不同環節的監管權，統一收歸當地政府的能源管理部門。
聲明：刊用《中國新聞週刊》稿件務經書面授權