近日,李書福兩會提案:推廣甲醇汽車 發展甲醇替代燃料,甲醇車便再次出現在網友視眼中來。我們不來說這種替代燃料,或者說以甲醇為燃料的汽車倒底好不好,我們從科學的幾個方面來說說,到底哪種類型的新能源方案才是效率最高的。
甲醇(Methanol,dried,CH₃OH)系結構最為簡單的飽和一元醇,因在幹餾木材中首次發現,故又稱“木醇”或“木精”。是無色有酒精氣味易揮發的液體。人口服中毒最低劑量約為100mg/kg體重,經口攝入0.3~1g/kg可緻死。用于制造甲醛和農藥等,并用作有機物的萃取劑和酒精的變性劑等。通常由一氧化碳與氫氣反應制得。
從這些說明看上去,甲醇除了可再生,好像沒什麼好處,氣味大、劇毒可緻死、甲醛、農藥等,那事實呢?
一、先從化學的角度:
1、CH3OH O2 ---- HCOOH H2O
第一個是不充分燃燒時的化學反應,生成水和HCOOH,HCOOH是什麼,是甲酸,也就是所謂的“蟻酸”,酸性很強,有腐蝕性,能刺激皮膚起泡,同時能與鐵發生劇烈反應,也就是說能腐蝕鐵。我們知道發動機的很多結構都是鐵或者鐵合金。
2、2 CH3OH 3 O2 點燃 2 CO2 4H2O
我們知道汽油的化學反應是2C8H18 25O2 ----點燃----->16CO2 18H2O ,我們把甲醇的化學式中的耗氧變成25,得到16.7CH3OH 25O2 點燃 16.7CO2 33.3H2O,與甲醇的一對比你會發現排放其實差不多,隻比汽油多排放0.7個CO2。
二、那再從物理的角度去說說:
我們假設為了使汽車獲得同樣的動力,那必須是能量輸出一樣,才會有同樣的動力表現。
先看看單位密度:甲醇0.7918g/cm³ ,汽油0.70-0.78g/cm³ .密度其實差不多,所以可以假定是相同的密度。
(不好意思,之前直接用化學式來算體積,犯了一個錯,謝謝網友提醒,不然油老闆真的急了!)
熱值(取高位熱值,就是單位質量(或體積)的燃料完全燃燒時所放出的熱量)
甲醇:16720kj/kg
汽油:43110kj/kg
兩者熱值來看,汽油的熱值是甲醇的2.6倍。在同樣充分燃燒的條件下,甲醇要輸出與汽油同樣的能量,而且同樣的油箱體積情況下,得比汽油多加一箱半。
那麼接下來就說說價格:
從兩張表可以得出,甲醇的均價是:2759元/噸,汽油在8000元/噸左右。那剛剛說了,多消耗1.6倍,同樣的動力輸出,甲醇的價格得變成7173.4元/噸,這裡我就不轉成每升的價格,反正就是多消耗1.6倍。
從物理和化學得出的結論是:可替代,比起不可再生的汽油或者柴油,甲醇在這方面還是有優勢的。但是就得油箱弄大些,或者多加一次油!還有就是腐蝕性啊這種,總會有更好的解決方案!無論如何,就可再生性這一點,就已經說明了他的價值!排放這些因素都好解決!
(這還真犯了個大錯呢,一個計算失誤,導緻得出不一樣的結論,再次感謝網友提醒呐!)
三、既然可替代,那有沒有更好的解決方案呢
當然有!
那首先呢,經濟學我們也不扯别的,就拿一些基本原理去解釋分析。
經濟學講的就是效益最大化,講的就是均衡,你取均衡的任何一邊,都不能實現最大化,那都是效率最低的選擇。
我們得知道的是,現在的新能源車有兩種,一種是純電動車,一種是混動車。有人說純電動車不屬于新能源車。怎麼就不是新能源車呢?相較純燃油車,不管你以什麼作為動力供給,都是新能源車,在宏觀意義上來說,就是這樣!存在争議的原因就是站在宏觀還微觀角度的不同。這不是這裡要讨論的話題。
純電動車呢,是通過蓄電池來儲能,通過電機來做能量轉換,是電能轉換為機械能。而純燃油車是通過燃油來儲能,用内燃機來做能量轉換,是熱能轉換為機械能。
純電動車是通宏觀意義上的規模化專業化生産電能,集中排放和分散消耗來降低所有經濟活動中産生的成本,而混動車是從微觀層面上,通過供給均衡,結合不同能源的優勢使效益最大化來減少汽車本身的成本。兩種都是不錯的解決方案。
燃油不可再生,污染也大,但是能效高,通過結合其他能源的可再生性,低污染性去彌補燃油的不足,通過均衡使效益最大化,我覺得這才是混動車真正的意義所在。
假如真要說取代,那我們必将迎來新能源車的新時代,也就是有一種可再生,無污染,能效大,同時成本低的能源真的出現了。但是現在就是沒有出現,不過可以通過混合能源的方式,解決這個問題。像現在所有的汽車企業都大搞什麼新能源車,且現在的方向也是正确的,像什麼吉利的EC7、,北汽新能源的ARCFOX-1、ex260,比亞迪的秦、宋DM\EV、唐、e6,寶駿E100,廣汽傳祺GA3S、GA6,東風風行S500,奇瑞瑞虎7,長安CS15ev等等這些自主品牌,都在純電動車和混動車方面積極研發自己的新能源車,這就是趨勢,
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