都说真正的零排放汽车只有两种：纯电动汽车和氢燃料电池汽车，但是有没有内燃机也能用的绿色零碳燃料？有，那就是比氨气、氢气更容易落地的甲醇。
01
坐冷板凳许久的甲醇车
不久前，吉利汽车集团的CEO淦家阅称，吉利计划在今年第四季度推出两款“甲醇混动乘用车”，这种甲醇混动系统功能与市面上的油电混动产品类似，并且内燃机可以兼容甲醇和汽油。这意味着我们可以减少污染和不可再生资源利用的同时，也不用完全背弃内燃机这一伟大发明。
据了解，吉利这两款混动车，是在同一个加注口、同一个燃料箱，可以任意比例混加汽油和甲醇。如果对这个赛道关注的话，就会发现这也不是吉利第一次推出甲醇动力汽车，只不过以前的产品主要应用于特定商业用途，在甲醇资源丰富地区还有甲醇驱动的出租车，此前并没有面向个人销售的产品上市。
现在一提到新能源车，我们下意识就会想到电动汽车，但如果把目光投回2013年前后，甲醇汽车和电车几乎不分伯仲。
彼时，电车年销量不到两万辆，正处在政策推动时期；而从上世纪70年代就开始研发的甲醇汽车已经在陕西、山西和上海三地开展试点工作，烧甲醇的轿车、客车、商用车等共281辆投入运行，两年后，贵州、甘肃两省也被纳入全国甲醇汽车试点城市。
山西比较特殊，因为是煤炭大省，甲醇本来就是煤炭或天然气制成的“二次能源”，所以山西在用车的甲醇化改造上特别积极，规模也远胜其他试点省份。如果只关注甲醇改造车，山西省内2012年大概有接近2万辆。
所谓改造一般是在发动机不变的情况下，通过增加一些装置，使原汽、柴油车变成双燃料车，一般是“M85”甲醇化改造。业内常说的“M15”“M85”“M100”等甲醇标示中的数字，代表的其实是甲醇在燃料混合物中的比例，M85混合燃料是一种较高比例的甲醇混合燃料，表示85%的甲醇和15%的汽油。
经过检测各种状况的汽油车改为甲醇车后，其尾气常规排放和天然气、石油液化气差不多，CO（一氧化碳）、HC（烃类物质，指未完全燃烧的碳氢化合物）和NOx（氮氧化物）的排放比汽油机可降低20%、30%、10%。
但是后来的故事大家都知道：十年时间过去，电动化大面积铺开，电动汽车经历了爆发式的增长，销量年年创新高，而甲醇汽车保有量只有不到4万辆。这也导致我们对甲醇燃料的陌生，平时路上也看不到甲醇加注站
甲醇汽车当时能有机会和电动汽车“掰一掰手腕”，自然也有独特的优势，可以先从已经拥抱甲醇的船舶业来一探究竟。
02
船舶先实践
在船舶行业，自2022年开始，对于绿色能源的选择就已经偏向于甲醇。截至去年年中，全球甲醇燃料船舶订单已经超过200艘。
最大的动力来自欧盟，欧盟在2024年将航运业纳入区域碳市场，意味着航运企业要为完全处于欧盟和欧洲经济区内部的航行排放量付费。预计航运业在2024年、2025年、2026年分别需要承担高达31亿、57亿、84亿欧元的碳排放成本。
脱碳事业紧迫，国际海事组织（IMO）的绿色能源替代时间表一下紧张起来。IMO明确要求：2030年，国际航运单次运输任务的二氧化碳排放量要比2008年平均减少40%及以上；可实现温室气体零排放或近零排放的燃料能源，到2030年至少占国际航运所用能源的5%，力争达到10%。
能达到“温室气体零排放或近零排放”的燃料候选者也不多，只有甲醇和氨。
氨常见于化肥，作为船舶燃料也可行，但我们之前的文章中也提到过，氨燃料是有毒的气体，需要加压液化。如果将现有燃油船舶改装成氨动力，需要投资全新的燃料罐体，技术要求严苛，成本也更大。
甲醇（Methanol，CH3OH）又名工业酒精，常温常压下为液体形态，不需要特殊的燃料舱和供气系统，对现有燃油船舶的改装难度要小得多，成本也更低。这意味着，甲醇燃料可以直接通过现有的成熟基础设施进行储存和运输，并且可以用于小幅度改造的船舶发动机。
中国船舶旗下子公司技术人员表示，除了甲醇，天然气、氨、氢，在常温常压下都是气态的，需要通过制冷或加压的方式液化，才可以达到相应的能量密度以便运输。这就对于码头设施提出了新要求，基础设施得重新投资，才能实现另外这三种替代燃料的应用。
第二个优势就是船舶发动机的改造，目前并没有技术成熟并且可以使用液氢和液氨作为燃料的内燃机，但甲醇与汽油相近的物理特性及燃烧情况，船舶发动机仅需很小的改动就可以投入运营。
另外一个优势在于，绿色甲醇生命周期中，可将温室气体排放量减少高达95%，且作为常温液体燃料，相比液化天然气（LNG）、氨、氢等更具安全性。目前除了日本造船业“孤注一掷”、豪赌氨燃料船外，航运业大多还是更看好甲醇。
尽管航运业有能力让船舶过渡到甲醇燃料，但这种转变的运输成本还是会增加至10%-12%，其中包含造船成本、运营成本及燃料加注设备、船舶维护保养等成本。
这相比于“碳税”还是比较值，更大的争议是在船本身上。
甲醇的体积能量密度不算高，在相同续航要求下，燃料舱需要加大；换到车上的意思就是燃料箱要更大，那势必会占据一部分载货/座舱空间，影响船运业的经济效益。根据头部集装箱航运公司马士基报告，甲醇要达到与油品相同的续航力，需要2.5倍的体积或者2倍的重量，而集装箱船为了尽可能多的载货，燃料舱、控制机舱本来就都很紧凑了。
另一方面，甲醇的“零碳”与否，和其生产制备过程息息相关，并不是所有甲醇燃料都够“绿色”。
甲醇的生产方法有很多种，其中一种方法是通过可再生能源（如风能、太阳能或生物质）进行电解水生成氢气，再通过氢气和二氧化碳合成甲醇，这就是“绿色甲醇”；如果二氧化碳又是从大气中捕获的，那就是真正的“零碳甲醇”。
但现在大规模且廉价的绿氢制取技术尚不成熟，所以甲醇的主流制取方式来自煤、天然气。如果真的要做绿色合成甲醇，其中原材料成本占比可达到50%至60%。
03
内燃机“第二春”呼唤零碳燃料
这些优缺点，对应到汽车行业也是一样的，只不过在车上，甲醇会一定程度上提升发动机效率。
汽油发动机也就是内燃机，它的工作原理是将燃料喷入进发动机雾化形成混合气，再压缩后点火燃烧做功，期间最终工作的燃料介质是混合气。甲醇热值不到汽油的一半，担心甲醇汽车动力不足可以理解。但又由于甲醇分子差不多含有一半氧，完全燃烧所需吸入空气量相比汽油大大减少，空气和燃料质量比不到汽油的一半，理论混合气热值却反而比汽油为高。
业内技术人员解释，甲醇发动机研究至今，动力不会下降，且由于甲醇辛烷值高，如果发动机设计提高压缩比，还可大大提高发动机效率，同样排量的发动机动力可以得到大幅度提升，“但甲醇热值不足，消耗肯定比汽油高”。
以前业内不看好甲醇的原因之一在于内燃机投资的萎缩，况且其热效率也没燃料电池高。但峰回路转，现在头部新能源车企以及主要汽车市场，又重拾了对内燃机的热情。
动力电池能量密度还不够高，充电设施短板依然存在，电动汽车似乎遇到了市场瓶颈。去年前11个月，国内销售插电和增程式混动汽车451.9万辆，虽然规模比不上纯电动汽车的673.8万辆，但混动同比增速达85.2%，是纯电动汽车的5.7倍。
就像丰田章男所说，既然大家要消除的是“碳”，并不是内燃机，那试一试绿色燃料甲醇有何不可？
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编辑｜张毅
审核｜吴新
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