甲醇汽车
甲醇汽车（工业甲醇 fueled cars）是一种使用甲醇作为燃料的汽车，并与纯电动汽车、氢能源汽车等一样，也属于新能源汽车。而且，相比纯电动汽车，甲醇汽车还具备补能效率高、续航能力不受天气影响的优势；相比氢燃料电池汽车，甲醇汽车原料的提取和生产没有太高要求，从而无论是成本还是推广难度都会更低。不过，受制于技术路线之争、基础设施建设等制约，甲醇汽车始终未能发展起来。
20世纪70年代以后，受二次石油危机、世界甲醇生产能力过剩等影响，部分国家先后开启了甲醇汽车技术的相关研究；这期间，包括美国、日本等国家均实现了甲醇汽车的量产。不过，由于技术路线之争、基础设施建设等问题，当时间来到20世纪90年代时，甲醇汽车的发展进入了停滞阶段，并直到近年来，因为天然气及甲醇燃料供应过剩，以及中国甲醇汽车技术的日趋成熟，才又引发了美国以及欧洲、中东地区很多国家对甲醇汽车开始了新一轮的研发和应用。而中国甲醇汽车的研发也是从20世纪70年代开始的，并由于持续的投入，以及其他国家的相关发展停滞，从而从1997年开始，逐步处于了领先阶段，以及有了一定应用规模。
甲醇燃料汽车的关键技术问题包括低温冷启动问题和燃油泵及燃油管路的腐蚀问题，而截至2020年左右，这些关键技术问题已基本得以解决。与此同时，在甲醇燃料汽车领域走在前列的中国还开始了规模化运用，比如，截至2019年10月底，中国贵阳市上路运行的甲醇出租车已达10367辆，西安市上路运行的甲醇出租车已达8124辆，包括其他试点城市在内，中国甲醇汽车保有量达20278辆。而在未来，随着技术突破，以及社会认识、政策法规、基础设施等多方面的跟进和发展，甲醇汽车将有机会迎来大范围普及。
发展沿革
甲醇汽车产业及燃料产业发展由1973年石油危机所引发，带动了美国、日本、德国等汽车大国相继开展相关研究，甲醇汽车产业迅速兴起，但发展至20世纪90年代末期逐渐衰落。
发展战略与重要决策阶段(20世纪70 ~90年代)
自20世纪70年代起，美国先后出台了《替代车用燃料法案》《清洁空气法修正案》和《能源政策法案》，日本出台了《日本通产省关于“甲醇汽车及燃料”研究计划》《甲醇燃料及汽车试验运行计划》一系列促进甲醇汽车发展的政策法案。从政策层面为甲醇汽车及甲醇燃料产业发展扫清了障碍。在此期间，甲醇燃料和甲醇汽车产业在日本和美国得到了充分重视。
试点示范运营阶段
加利福尼亚州能源委员会牵头组织了美国最早、最大范围的甲醇汽车试点示范项目。据统计，1980- -1995 年期间，共有超过12 000辆甲醇汽车参与了示范运行，包括通用、福特等知名车企都参与了此次示范运营。日本甲醇汽车试验运营主要发生在1973-1993年间，甲醇汽车累计市场投放量超过200辆。同期，瑞典也实施了MI5车用燃料替代计划，组织MI5、M85、M100三种类型车辆开展运行试验，完善燃料加注、匹配试验方案。
产业化阶段
从20世纪80年代中期开始，通用、福特、克莱斯勒汽车公司参与了甲醇汽车的研发，共开发了四种甲醇汽车车型，其中“福特金牛座"甲醇混合燃料汽车的经济性能最好，售价略低于同型号汽油车并最终获得了量产，“福特福克斯”也在2000年开发了配备甲醇燃料电池系统的车型。美国在甲醇汽车快速发展的时期(1987-1997年)，甲醇汽车保有量超过20000辆，很多车型投入了量产，为产业化奠定了良好基础。日本也进行了产业化尝试，但受外部环境变化的影响，产业发展停滞。
近年来，天然气及甲醇燃料供应过剩，随着中国甲醇汽车技术的日趋成熟，重新引发了美国以及欧洲、中东地区很多国家对甲醇汽军发展的新一轮的研究与应用。以美国为例，美国能源委员会已多次派能源专家至中国考察甲醇燃料及汽车运行情况，部分汽/柴油发动机企业、科研机构也在尝试研发新型甲醇发动机。荷兰、瑞典、冰岛、以色列等多国也开展了相关实验和应用。
中国发展
20世纪70年代，受欧美国家大范围研发甲醇替代汽车的影响，中国同步开展了相关研究，但并未将其制定为国家战略；到了"六五"时期，中国对甲醇燃料的研发开始重视,由国家科委组织、交通部牵头开展M15甲醇汽油国家重点科研项目研究。1985年,上汽大众在中国首次推出甲醇混合燃料轿车这两件重要事情标志着中国逐步涉足甲醇燃料及甲醇汽车领域研发试验工作。相比同一时期美国、日本等国的试点示范，中国还仅局限于M15、M85甲醇燃料研究欠缺，关于甲醇燃料汽车相关领域的研究也刚刚起步。
1987年，中国的“七五”国家重点科技攻关专题是中国和当时的“德国”科技合作项目“M100甲醇汽车试验研究”。对10辆M100桑塔纳甲醇汽车进行了各项性能的试验研究，研究结论和解决方案包括：甲醇的毒性、腐蚀性、耐久性、冷启动性能等等。1997年，中国的研究持续推进更加全面深入，国家也积极出台了相关政策支持甲醇汽车及燃料领域的发展。以1997年国家在山西省开展的“国家甲醇燃料汽车示范工程项目”为标志，中国正式开始了全国范围内的研发进程。而且，从1997年开始，美国、日本、德国等欧美国家因为受能源政策调整，汽车生产商停止甲醇汽车及燃料的研发工作，促使中国成为世界甲醇汽车及燃料产业领域的一枝独秀。
1998年至2000年，中国开展 “甲醇燃料汽车（M85）示范工程”项目。在晋中市，山西省佳新能源化工实业有限公司组织了55辆装有M85电喷甲醇发动机的6600中巴车的试验示范，取得了良好效果。后来经贸委撤销了，这个事情也就结束了。2003年至2005年，中国“十五”科技攻关清洁汽车关键技术研究开发与示范应用项目——“甲醇燃料汽车（M85—M100）示范工程”，山西省燃料甲醇与甲醇汽车领导组办公室组织了大同云岗汽车公司、佳新能源化工实业有限公司与长治中国一汽运输公司共55辆M85—M100高比例甲醇车进行示范运营并顺利通过验收。在甲醇发动机研发方面，2005-2006年，M85甲醇轻型汽车项目实施。M100甲醇汽车及燃料应用“863"计划实施；到了2009年，重型甲醇发动机成功研发。
2012年1月，中国工信部发文正式批准了山西省、陕西省和上海市开展甲醇汽车的试点工作，甲醇汽车终于列入了国家的试点项目，后来又有贵州省和甘肃省两个省参与。2014年，已上了工信部汽车产品公告的甲醇汽车共有7款，包括甲醇轿车、甲醇/柴油双燃料自卸汽车、甲醇厢式运输车、甲醇多用途乘用车和甲醇城市客车，生产企业包括吉利汽车、陕汽控股、陕西通家汽车有限责任公司、山西成功汽车和宇通客车等5家企业。已有4个型号共281辆甲醇汽车投入试点运行。2月21日，长治市的“甲醇汽车试点方案”论证会是在北京召开的，承担单位是“长治第一汽车运输公司”。就是这个“长治中国一汽运输公司”，10年前承担科技部的项目，10年后承担工信部的项目，项目内容都是甲醇公交车试点。9月，由工信部主办的全国甲醇汽车试点工作座谈会在山西晋中举行。2012-2015 年，甲醇汽车车型已经包括轿车、专用车、轻型卡车、重型卡车、中巴车、大型公交车等；2018年，国家甲醇汽车试点示范验收工作已正式结束，示范结果通过验收标志着中国甲醇汽车及燃料技术已经成熟，并领先于世界。
2018年，中国甲醇汽车试点工作结束并通过验收。据统计，此次试点投入运营甲醇汽车1024辆，车辆总行驶里程达1.84亿公里，甲醇汽车的安全性、环保性、可靠性、经济性和适应性得到充分验证。同时，甲醇汽车的技术链、产业链和供应链建设也趋于完备，“制、储、运、加、用”等各环节链条都已打通，为甲醇重卡推广应用和可持续发展提供有力保障。2019年，中华人民共和国国家发展和改革委员会等8部委发文力推甲醇汽车推广普及。由此，中国甲醇燃料和甲醇汽车应用进入新的发展阶段；工信部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》中也提出，“大力发展和推广新能源汽车，促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广”；2021年，随着生态环境部正式开启甲醇汽车公告申报端口，甲醇重卡正式进入市场推广阶段；
2022年6月22日，吉利晋中基地首台远程甲醇重卡和第4代帝豪醇电混动轿车同步下线。6月30日，全球首款甲醇混合动力轿车——吉利第4代帝豪醇电混动轿车上市，与吉利完全正向研发的远程甲醇重卡在贵阳市同步交付。从2023年起，晋中市开始向甲醇重卡汽车赛道发力，成立甲醇汽车行业协会、设立10亿元产业基金，出台购买甲醇车每台3万元奖励政策，与刘科、李晋平等国内外知名专家建立柔性合作机制，推动甲醇汽车产业发展壮大。据测算，在形成规模经济的前提下，每台甲醇重卡生产成本比氢能重卡低100万元，每公里燃料费用比柴油重卡低40%左右。晋中累计生产甲醇汽车近5000辆，杭州亚运会开幕式主火炬使用的甲醇燃料由吉利晋中基地甲醇重卡保障运输，实现能源迭代与产业布局同频。2024年3月，中国全国人大代表常书铭提出建议：加注绿色甲醇的汽车(醇电混动汽车)纳入新能源汽车目录或参照执行，增强消费者信心，助推甲醇汽车推广应用。
主要特点
优点
运营成本比较省。比如：2022年的4月，吉利就发布了全球首款甲醇混动轿车，第四代帝豪醇电混动轿车。该车型搭载了甲醇混合动力系统，拥有 41.5% 的发动机热效率以及 40% 节能率，百公里醇耗低至 9.2L 左右。醇耗，比汽油要高不少，但甲醇有着自己的优势。甲醇当前的市场价格在2500-3000元/吨（每吨甲醇1266升），折合每升甲醇1.97-2.37元。按照百公里醇耗9.2L计算，甲醇汽车的用车成本为0.18-0.22元/公里，这样算下来，甲醇混动车型成本非常不错。
在甲醇汽车上，其产生的PM2.5排放比同排量传统汽油车要低80%。这是因为甲醇机上得到较高的燃烧效率，并能够取得较低的一氧化碳（CO）、碳氢（HC）和氮氧化物（NOX）污染物排放。而且，工信部甲醇汽车试点运行则给出了更为明确的数据，具体为：甲醇汽车与汽油车相比，能效提高约21%，二氧化碳（CO2）排放减少约26%。
整体来说，和汽油车相比，甲醇汽车更加清洁高效；和纯电动汽车相比，甲醇汽车没有续航里程焦虑，补能简单；和氢燃料汽车相比，甲醇汽车的存储运输更加方便，成本优势明显。
缺点
(1)甲醇燃烧产生腐蚀，对发动机燃烧系统造成腐蚀与磨损，一般采用添加腐蚀抑制剂或在燃烧过程中生成耐高温的油膜来保护汽缸壁。
(2)甲醇汽油的稳定性低。当甲醇体积分数在5% ~ 70%之间时，二者会发生分层，需要添加助溶剂。
(3)甲醇汽油具有溶胀性。甲醇和汽油对发动机的弹性胶体、密封件等均有不同程度的溶胀作用。解决办法有两种：一是采用不会被甲醇腐蚀的氟橡胶；二是在燃油中添加溶胀抑制剂。
(4)甲醇汽油具有高温气阻性，导致发动机燃料供给不足而熄火。甲醇的沸点单一(64.8 C)，大量加入汽油后会严重偏离原来汽油的馏程曲线，需要添加高沸点的组分以调整馏程曲线，确保甲醇汽油在输油管中不汽化。
(5)甲醇汽油的低温启动性差。汽油沸程很宽，即使低温也易启动；甲醇沸程单一，掺入汽油中会使汽油馏程严重偏离，需要添加高沸点的组分以改善甲醇汽油的冷启动性能。
(6)甲醇的溶水性强。甲醇极性很强，可以与水无限互溶，所以水分对于甲醇汽油的稳定性影响很大，会使甲醇与汽油的临界互溶温度提高，导致稳定均一的甲醇汽油分层。目前改善甲醇汽油稳定性的助溶剂有醚类、高级醇及脂肪烃、低碳杂醇、芳香族化合物等。
(7)甲醇汽车动力下降。由于甲醇的热值仅为汽油的45% ，所以车辆的动力性能下降。通常采用添置助燃剂以改善其动力性能。
(8)甲醇加注站的建设缓慢。鉴于其剧毒性质，甲醇在运输、存储以及使用过程中存在困难，加注站的缺失对甲醇汽车推广造成了阻力。
关键技术
甲醇燃料汽车的关键技术问题包括低温冷启动问题和燃油泵及燃油管路的腐蚀问题，经过多年的试点，这些关键技术问题已基本得以解决。
燃油泵和燃油管路的腐蚀问题
燃料甲醇在应用过程中会对燃油泵和燃油管路造成较大的腐蚀作用，要广泛地使用燃料甲醇，必须积极克服和解决腐蚀带来的问题。目前，解决甲醇汽油腐蚀性的手段：一是加入含氮物质作为腐蚀抑制剂，如苯骈三氮唑类、二聚亚油酸等；二是加入助燃剂使燃料汽油燃烧充分，也能降低其腐蚀性。
低温冷启动问题
由于甲醇的汽化潜热为汽油的3倍多，甲醇燃料蒸发形成混合气需要吸收更多的热量，会造成发动机进气温度降低影响燃烧效率。在空气温度较低的寒冷地区，当发动机燃烧高比例甲醇汽油(通常为M85、M100)时，会造成发动机启动困难。通常采用预热、启动时喷入辅助启动燃料等方法来改善甲醇发动机的冷起动性。
①预热。预热分为进气道预热和共轨油管预热。进气道预热是在进气道中安装预热装置，共轨油管预热是在共轨油管上安装预热装置。通过预热可以保证发动机可靠点火，冷启动阶段HC排放也有所下降。
②进气道喷射辅助启动燃料。由于在冷启动阶段甲醇蒸发形成混合气困难，因此可以在该阶段通过在进气道中喷入容易蒸发形成混合气的LPG、纯汽油或丁烷等，在较低的环境温度中也能形成较浓的混合气，保证高比例甲醇发动机可靠点火燃烧，以改善高比例甲醇汽油发动机的冷启动性。这种方法需要加入独立的喷射和控制系统，对发动机的改动较大、成本较高。
③启动时引人废气。废气再循环--般是在发动机中等负荷时用来降低燃烧温度抑制NO，的生成。对于高比例甲醇汽油发动机而言，冷启动时排气温度与进气管和缸内温度相比较高，在启动暖机时，通过调节EGR阀获得较高的EGR率，使较多的热废气进，入进气系统，提高进气道的温度，促进甲醇蒸发形成混合气，保证可靠点火。这种方法对发动机的改动较小，但冷启动时容易怠速不稳。
④加入添加剂。在甲醇中添加提高甲醇蒸发性的易挥发的添加剂，用来改善环境温度低时甲醇汽车的冷启动性。添加剂要求热值高于甲醇，闪点低、与甲醇互溶，蒸发性好、与甲醇物理化学性能相似等。这种方法对车辆改动很小，但专用添加剂还需要进一步研发。
应用状况
从2012年开始，中国山西、上海市、陕西省，贵州省、甘肃省五个省市开展了甲醇汽车试点工作，对其适用性.可靠性、经济性、安全性、环保性等性能进行了系统验证，为甲醇汽车推广应用奠定了基础。截至2019年10月底，贵阳市上路运行的甲醇出租车已达10367辆，西安市上路运行的甲醇出租车已达8124 辆，包括其他试点城市在内，中国甲醇汽车保有量达20278辆。2019年4月，吉利远征M100甲醇重卡正式下线投放市场，实现了中国汽车行业甲醇重卡零的突破。甲醇汽车市场化运营的成功，无疑给相关产业的发展注入一剂“ 强心针”。
政策方面，山西省、陕西省示范规模较大，省政府在财税政策、资金补贴牌照发放燃料加注.土地出让，以及政府优先采购等方面都给予了支持，为地方省、市甲醇汽车产业的发展提供了资源要素保障。2019年3月，工信部等八部委联合发布《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》，鼓励汽车及相关零部件企业通过技术改造完善甲醇汽车制造体系，提升技术水平，开发各类车型，满足市场需求，并提出将加快完善相关产业政策、技术标准，加快甲醇汽车制造体系建设，提高市场应用水平。
从技术角度出发，近年来甲醇汽油研究突飞猛进，大比例甲醇燃烧技术攻克了甲醇热值低动力不足、冷启动难、热气阻、遇水分层、稳定性差、腐蚀溶胀，以及高温润滑等难题。车用甲醇燃料的开发，从第一代的直接掺混甲醇汽油、第二代的添加助溶剂甲醇汽油，发展到以大比例甲醇催化燃烧技术为代表的第三代催化燃烧甲醇燃料，技术水平达到世界前列。
从安全方面出发，甲醇汽车已经完全具备批量推广条件。截至2018年2月，五省市的所有甲醇试点项目均完成了工信部、科技部及财政部的联合验收。数据显示，试点期间的十个城市共投入试点甲醇出租车、公交客车、多用途微型车等共计1024辆，总运行里程1.84亿km。2019年3月印发的《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》就是基于上述验收成果的后续政策。
发展趋势
面临挑战
甲醇汽车是汽车市场的新成员，发展普及甲醇汽车需要国家和各地方政府的大力支持。但是，多年来甲醇汽车相关政策及配套不足，导致产业发展滞后。以中国为例，由于汽车新技术的技术指标及安全环保等论证是一个长期而复杂的过程，直到2019年5月《道路机动车辆生产企业及产品公告》中才出现两款甲醇汽车，在这之前甲醇汽车无法正常生产上牌。另外，试点运行的甲醇汽车是国V标准，2019年7月1日起，中国大部分区域仅限国VI汽车销售上牌，正常渠道无法购买到依旧是国V的老款甲醇汽车。
与此同时，甲醇汽车还存在燃料加注体系配套滞后的问题。以中国为例，M100车用甲醇燃料国标于2009年发布，而《车用甲醇燃料加注站建设规范》于2015年底才出台，政策滯后导致甲醇加注站建设滞后。此外甲醇车保有量不足，也导致各地甲醇加注站建设动力不足。生产体系滞后。据了解，全球各大车企近年来主要发展锂电池汽车，只有吉利汽车等极少数企业大力研制甲醇汽车及发动机等核心技术，未形成产业规模，产业链不完善。中国国内甲醇总产能不足。受进口甲醇影响，国内甲醇企业利润率长期不高，靠企业自身发展，产能提升慢。目前甲醇产能离替代汽柴油的目标，还有较大差距。甲醇燃料市场需求量不大，全国甲醇燃料储备供应体系尚未形成，所以只能在甲醇企业所在地城市进行试点推广甲醇汽车。
参考资料
methanol-fueled-cars.Bing搜索.2024-03-20
甲醇汽车亮相引关注 甲醇汽车有哪些优点?.中国网.2024-03-12
甲醇汽车来了!新能源汽车又添新赛道，它会成为下一个风口吗?.上游新闻.2024-03-12
甲醇汽车不能总在“示范”“试点”上打转转.新浪财经.2024-03-12
命运难料 说一说甲醇汽车的优势与软肋.网易.2024-03-12
众多商用车企业积极布局 甲醇重卡有望成为市场新风口.中国汽车报网.2024-03-12
重卡+轿车！山西甲醇汽车开启“量产模式”.山西新闻网.2022-06-25
吉利首款甲醇混合动力轿车在贵阳上市.界面新闻.2024-03-12
全国人大代表常书铭：开辟甲醇汽车新赛道 闯出能源产业新路径.中国新闻网.2024-03-12
甲醇汽车是何方神圣.潇湘晨报.2024-03-30
“双碳”必选项，甲醇为汽车行业带来颠覆性变革.观察者网.2024-03-12