跨越油气时代：甲醇经济的启示

一、来自发展甲醇经济背景的启示：

2006年，诺贝尔化学奖得主乔治 A·奥拉(George A.Olah)与美国南加州大学教授G.K.苏耶.普拉卡西(G.K.Surya Prakash)、阿兰.戈佩特(Alain Goeppert)联合编著《跨越油气时代：甲醇经济》，提出解决能源问题新概念，应对油气时代过后能源问题，给出了一条解决途径。2007年，该书中文版在我国出版发行，促进我国早期开展甲醇燃料应用基础研究工作和甲醇汽车应用研究工作的加速进行。

2012年1月，工信部以专家调研和试验验证结论为基础，发布了《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》文件(工信部节【2012】42号)，在山西、上海、陕西、甘肃和贵州五省市，选择不同维度、不同经度、不同海拔高度的10个城市，调集不同数量的甲醇乘用车、甲醇微型车、甲醇单通道公交车、采用柴油/甲醇二元燃烧技术的重型商用车，组织开展规模化商业运行试点工作。

2019年，工业和信息化部、发展改革委、科技部、公安部、生态环境部、交通运输部、卫生健康委、市场监管总局八部委，联合发布《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》文件(工信部联节【2019】61号)，标志着我国甲醇汽车试点工作圆满结束，推广应用工作全面展开。

2019年，瑞典隆德大学的Sebastian Verhelst，英国巴斯大学的James WG Turner，比利时根特大学的Louis Sileghemb 和Jeroen Vancoillie联合发表在《Progress in Energy and Combustion Science》的《Methanol as a fuel for internal combustion engines(甲醇内燃机燃料)》论文，系统地阐述了甲醇作为内燃机燃料应用的可能和技术路径。

2020年10月，我国首台套“液态太阳燃料合成示范项目”在兰州新区落成，科技成果鉴定委员会专家一致认为：液态太阳燃料合成示范项目，集成创新了液态太阳燃料合成全流程工艺装置，具有完全自主知识产权，整体技术处于国际前沿。

2021年，国际可再生能源署同全球甲醇行业协会联合编撰的《可再生甲醇：创新展望》研究报告(英文版)全球发布。

二、强化液态太阳燃料制备 催生新能源动力成长

进入本世纪以来，甲醇、甲醇燃料、可再生甲醇、液态阳光甲醇、可再生能源、电制燃料等名词，在全球能源和交通运输领域频繁地被提出，被能源制备端和能源应用端高频率使用。

“十三五”期末，工信部等八部委开启了甲醇汽车推广应用工作。中国科学院“液态太阳燃料合成示范项目”通过验收。由此完成了我国可再生能源制备和能源应用两端产业链建设的基础。具备了将甲醇纳入能源体系，以此提高能源安全系数的保障基础。完成了发展我国甲醇经济的产业准备。

笔者认为，推广甲醇燃料应用，应从保障能源安全;实现环境友好;促进交通运输领域高质量转型发展;为“双碳”目标贡献所为四个维度出发。首先鼓励发展液态阳光可再生甲醇，对可再生甲醇制备项目，在政策上给予支持和扶植，包括金融支持。

对甲醇燃料应用端，应从三个方面给予支持。一是将甲醇纳入能源体系，政策待遇按天然气能源推广政策对待;二是将甲醇汽车给予新能源汽车定义，并按新能源汽车统筹管理和市场运行待遇;三是在国家“十四五”科技发展规划和年度科技基础研究项目中，增加甲醇燃料基础燃烧技术、低摩擦技术和综合热效率技术、船舶动力适应性应用四个方面的科技支持专项，确保我国甲醇燃料应用领域，继续保持国际领先前沿地位。

在过去的工作岗位上，笔者曾经提出了“传统能源汽车和电动汽车，是实现我国能源安全和环境友好的‘两个轮子’，二者必须协同协调发展”的观点。参与甲醇汽车试点和后来的推广应用工作后，鉴于所学专业，笔者提出了“内燃机燃料多元化、内燃机动力多元化、内燃机控制技术智能化”的观点。

当下，我们以实现“双碳”目标为基本要求，参照新能源汽车的定义，将以甲醇为燃料的内燃机动力产品称之为“新能源动力”，应该是对内燃机实现高质量转型发展的真实写照。笔者结合工作和所学专业，针对甲醇作为交通运输领域里的燃料，对其利与弊?应用技术路线?应用场景?进行系统地研究和思考，按技术应用路径和思路提出，供业界朋友参考，更希望沟通交流。此砖引得玉满园，则是笔者之荣幸。

三、实现新能源动力发展成长的技术路径：

甲醇液体燃料，以常温常压的形态，可在传统能源动力领域应用，汽柴油能做燃料的应用领域，甲醇液体燃料同样可以做到。说比热值低是对的，但有氧原子可以开展研究使之用的更好(甲醇汽车试点有此案例)。说比碳排放，甲醇一个碳，汽油7-13个碳，柴油14-22个碳。如果比全生命周期，我们正在开展研究，希望专业研究结论，可以应用，可以信赖。笔者认为，甲醇燃料发动机，可以作为道路车辆(乘用车和不同类型的商用车)驱动动力、混合动力单元动力、增程器动力;非道路大型矿山车辆增程器动力;由增程器动力衍生的固定发电动力;船舶和水面作业装备动力;城市绿化、环卫作业装备动力;农田作业装备动力，有特殊要求的动力装置等。

甲醇在线制氢气体燃料，同样以常温常压形态产出，一是规避氢能产业制、储、运、加注高成本投入痛点问题;二是解决道路车辆携带氢能储备装置安全保障难点。选择在线制氢装备，为氢燃料电池在线提供氢气、为甲醇燃料电池在线提供氢气;为氢燃料发动机在线提供氢气。道路车辆、内河航运船舶、水面船艇、特殊要求的使用装备(包括固定发电装备)，都可以在燃料电池和氢燃料发动机之间选择自己的所需。严格碳排放要求，成本承受度高的特殊应用场景，可以选择前者。对成本敏感的特殊应用场景，可以选择后者。工业化制氢和富产氢的行业(包括产地和产区)，可以选择后者用于发电，以实现循环利用。

有一句话说的是：当下，把自己的事做好是关键。今天，我们应该科学和务实地认识和认知甲醇燃料，接受“新能源动力”的推广应用。在传统能源动力上，坚持做好提高燃烧热效率的基础研究工作;在“新能源动力”上，迅速开展优化组合工作，开展与传统能源动力之间的有机结合工作，解决与传统能源动力零部件产品互通互配的问题。传统能源动力节能减排的技术要用好，“新能源动力”带来的新要求、新技术、新挑战要去应对、要去研究，要去适应，更要在应用实践中去提高。

北京冬奥会对艰苦训练的运动员给出了一句很有哲理的话：金牌在向你走来，冠军也许会迟到，但不会缺席，以此鼓励坚持。和谐社会也有一句话：“多行善事，莫问行程”，以此激发正能量的持续性。在中国能源和交通运输领域，我们还应秉承这样几句话，也可以称其为原则：中国国情，资源禀赋，因地制宜，实事求是，独立思考。

即将召开的“碳中和 甲醇氢能 新能源动力 技术交流”会议，将交流中国业界潜心数十年，坚持创新研发的甲醇燃料应用技术和经验。筹备中的第五届国际甲醇汽车和甲醇燃料应用大会和展会(预计五月下旬在北京举行)，邀请全球甲醇燃料领域的国际同行多角度开展交流，共同展望甲醇经济的未来。展会将围绕甲醇经济，系统展出创新研发的技术，甲醇汽车和甲醇燃料应用的产品、装置、装备等，期待大会和展会为交通运输和能源应用领域推进“新能源动力”高质量发展和转型，提供技术和产品支撑，共同在国际多边合作的交流平台上，开启可再生能源应用的新篇章!(作者：魏安力 )

关键词： 油气时代 能源动力 甲醇经济 诺贝尔化学奖