汽油专题一----甲醇汽油及其影响
“大地”团队经过讨论后，将进行专题研究，四季度将对汽油及调和组分这块进行详细讲解，本次首先说一说甲醇汽油。甲醇汽油率先发展，是因为20世纪80年代的石油危机而产生、壮大的。随着石化能源的发展以及各类新能源的开发，甲醇汽油逐渐退出了西方能源市场。
“大地”团队通过研究甲醇汽油的发展历史以及国内甲醇汽油的经济性，给各位以参考。
1 甲醇汽油的发展
以美国甲醇汽油为例。美国甲醇汽油经历了研究示范、推广以及衰退三个阶段。
图一 美国甲醇汽油发展历史
最初，甲醇不是主要的、具有竞争力的燃料，只是由于1976年美国实施无铅汽油法案后，甲醇作为一个高辛烷值组分得以被炼油商使用。同时，1990年，美国政府通过了清洁空气的法案后，甲醇作为一个减少小轿车气体排放的添加剂得以大规模应用。
1980—1990年，加州进行了几个甲醇汽油的试验，在汽油中添加15%甲醇（M85），使用甲醇汽油，汽车需要进行改造，并且不能再使用常规的汽油。1982年，美国汽车生产商在加州的生产了第一批使用甲醇汽油的汽车，这些汽车的点火系统、引擎都是经过特别设计的。10家生产商，提供了16种款式的车型，车型从轻型汽车到大型巴士。福特生产FFV车型最后得以大规模的推广、使用，FFV汽车大概生产了21000辆，由于加州有100多座甲醇汽油加油站，该州销售了15000辆。主要车型：
Ford: Taurus FFV (1993-1998)
Chrysler: Dodge Spirit/Plymouth Acclaim (1993-1994)
Chrysler: Concorde/Intrepid (1994-1995)
GM: Lumina (1991-1993)
2005年，由于乙醇汽油的推广以及其它原因，甲醇汽油退出了美国市场。
甲醇汽油不能大规模推广的原因：1）甲醇汽油的推广，刚好是原油价格下行的时期，其经济性相对较差；2）相对乙醇汽油而言，甲醇汽油是一种不可再生资源。3）甲醇有毒，会对人员造成伤害，严重的时候会导致失明或者死亡；4）甲醇腐蚀性强，会造成汽车橡胶零件的溶胀，影响汽车使用寿命；5）甲醇的热值只有汽油的一半。
2 甲醇汽油的特性
甲醇的热值为19.6/(MJ/kg)，只有常规汽油的一半；辛烷值高达114，最高的达到146，具有较高的辛烷值；氧含量也达到50%左右，具有较高的氧含量，因此其理论空燃比只有常规汽油的一半；不过，甲醇的蒸汽压较高，高达0.32Mpa，比较容易挥发。
图二 汽油、甲醇理化特性
将甲醇按照不同比例与汽油混合后，形成比较常见的M15、M30、M85甲醇汽油。其相关性质如下表：
图三甲醇汽油主要参数
随着甲醇掺入量的增加，甲醇汽油的辛烷值提高，化学计量空燃比下降、低热值下降。也就是说，如常规汽油、甲醇汽油两者辛烷值一致的话，甲醇汽油的油耗会高于常规汽油。按照长安大学测试的结果，M85甲醇汽油的燃油消耗比93号国四汽油高38—60%，燃料消耗增加了；但如果按照等热值燃油消耗率转化以后，M85甲醇汽油的燃油消耗比93号国四汽油低9—24%，燃料消耗减少了。
图四 甲醇汽油与常规汽油油耗对比
那再看看别的高校的研究结果，M58甲醇汽油，整个油耗还是比常规的汽油高出5.8%（90号国三汽油），并且，在发动机转速高于2500r/min的时候，整个油耗是增加的（发动机大多数时候工作在2500r/min左右）。
图五 甲醇汽油与常规汽油油耗对比二
3 经济性分析
“大地”从经济性上再观察甲醇汽油是否合算，按照百公里油耗计算，甲醇汽油至少要比常规的汽油便宜5.8%才能与弥补油耗方面的损失。也就是说，按照当前92号国五汽油价格为6.5元/升计算，甲醇汽油的价格至少比常规汽油要便宜0.37—0.40元/升，即至少6.10元/升才可以。
企业使用甲醇调和汽油后，整个成本是降低的。
图六 甲醇汽油成本
在甲醇价格2800元/吨，92号国五汽油不含税价格3913元/吨的情况下，M15甲醇汽油成本比常规的汽油降低4.26%，也就是说，M15甲醇汽油在目前价格体系下，销售价格应该低于5.86元/升（实际应该更低），才是比较合理的。
4 未来发展分析
2016年，中国甲醇产量约4291万吨，进口甲醇约880万吨，总计的甲醇表观消费量约5171万吨。2017年预计国内甲醇产能达到7800万吨，预计全年甲醇产量约4420万吨，进口量约850万吨，全年甲醇表观消费约5270万吨，同比增长99万吨。
按照甲醇装置开工率约85%计算，国内甲醇产量可以达到6630万吨，可以富余约1560万吨的甲醇。如这部分甲醇全部用来调和生产M15的甲醇汽油，那么国内可以减少7800万吨的原油消费，减少国内进口原油需求方面还是比较好的。但是，陕西、山西省也曾经推广过甲醇汽油，但是由于价格定位的问题，没有得到执行，结果推广方、销售方还有山西政府三者都没有得到好处。一句话，甲醇汽油除了上述热值、不耐烧还有毒性问题外，最核心的还是价格。如价格没有优惠，车辆又需要进行适应性改造，那消费者肯定不买账的啊。
5 小结
甲醇汽油不能大规模推广的原因：1）甲醇汽油的推广，刚好是原油价格下行的时期，其经济性相对较差；2）相对乙醇汽油而言，甲醇汽油是一种不可再生资源。3）甲醇有毒，会对人员造成伤害，严重的时候会导致失明或者死亡；4）甲醇腐蚀性强，会造成汽车橡胶零件的溶胀，影响汽车使用寿命；5）甲醇的热值只有汽油的一半。其实核心还是价格，在甲醇价格2800元/吨，92号国五汽油不含税价格3913元/吨的情况下，M15甲醇汽油成本比常规的汽油降低4.26%，也就是说，M15甲醇汽油在目前价格体系下，销售价格应该低于5.86元/升（实际应该更低），才是比较合理的。
1、国外甲醇汽油的发展与启示，沈燕华
2、Methanol as an alternative transportation fuel in the US:Options for sustainable and/or energy-secure transportation
3、浅述我国甲醇汽油的应用发展，鲁彪
4、车用M85甲醇汽油动力性和经济性实验研究，史本伟
5、甲醇汽油在汽车发动机上的使用性能分析，左付山
编辑：蒙蒙
审核：”大地“
