2025中国汽车论坛【论坛4】丨姚春德：醇氢电动新能源商用车的技术与产业化

2025年7月10-12日，2025中国汽车论坛在上海嘉定举办。本届论坛主题为“提质向新，智赢未来”，由“闭门峰会、大会论坛、技术领袖峰会、多场主题论坛、N场行业发布、主题参观活动”等15场会议和若干配套活动构成，各场会议围绕汽车行业热点重点话题，探索方向，引领未来。其中，在7月11日下午举办的“主题论坛四：醇氢电动新引擎，产业共赢新生态——中国甲醇汽车产业生态创新与发展之路”上，工信部甲醇汽车专家指导委员会秘书长姚春德发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：

各位领导，各位专家，媒体朋友们，大家下午好！

首先，非常感谢中汽协的汽车论坛给我们一个机会介绍一下关于甲醇汽车在中国的发展情况。

刚刚郭总做了非常详细在远程车、商用车上的工作，这个工作其实就是从2012年工信部甲醇汽车试点，一开始是两省一市（山西、陕西、上海市），后面贵州、甘肃也加入进来，最后统称为四省一市甲醇汽车试点，从2012年到2018年完成了这个工作。

接下来我从三个方面讲一下工信部甲醇汽车推广应用方面的工作。

刚刚郭总讲到醇氢，实际上用的燃料就是甲醇。不管这个甲醇的来源为何？为什么我们说它跟氢直接联系？因为，如果以体积来计，一个单位立方里面的甲醇的含氢量大概是一个液态氢的1.4倍，如果以公斤热值来算，是它的1.84倍，所以醇氢把甲醇作为氢的一种液态的存储方式是最合适的。

我们国家在能源方面面临非常大的压力，今天上午很多专家做了很详细的介绍。我们国家石油储量是不多的，大概占总能源储量的5.9%，天然气只有1.4%。当然，这两年我们的页岩气勘探进一步发展，可能会使这个比例有所增加，但是总体上来说，因为煤炭的发现量也在增加，所以我们国家整体能源资源特点是缺油少气，相对富煤。2023年，石油的对外依存度占到72%，天然气超过46%，所以对于这样高的石油对外依存度，石油燃料就给我们提出三个大的问题：

第一，能不能买得到？

第二，能不能运得回来？

第三，运得回来，能不能用得起？

在当前，石油燃料是大家都众所周知的，它是一个国际政治的副产品，我们又缺油，我们又少气，怎么样让我们自己的石油、能源能够完全自立，这就是一个大的问题，国家的能源面临两个方面的压力，一个是石油的进口依存度高，第二个是挑战，这个挑战就是用大量的煤做燃料造成了我国很高的二氧化碳排放。我国二氧化碳的排放量大概占到全球的三分之一左右，每次环保方面的会议都要跟我们讲中国的排放量太高了。

为什么欧洲敢在2050年实现碳中和？而我们是2060年，就是因为我们的能源结构不一样。如果大家关注一下能源的发展史就可以看到，在70年代的时候，欧美日这些工业发达国家已经完成了能源的转化，就已经从煤炭过渡到核和石油以及天然气，但是我们却一直用煤炭。

从国家刚刚颁布的能源法来看，把氨、氢、醇作为清洁和可再生能源，从氢和氨来看，它都是不含碳的，甲醇是含碳的，所以在甲醇作为燃料的过程当中，我们要注意虽然它从燃料角度来说是比较相近的，比如着火点、空燃点、爆炸极限等方面有一些是接近的地方，比如氢的点火能是0.02%，而甲醇是0.21，但是氨是680。从空燃比来看，氢气是34.78，氨是6.14，甲醇是6.45，氨和甲醇也是非常相近的。虽然有些指标相近，但有些差别就很大，这就带来了在内燃机上应用非常大的困难，所以怎么样能够用好这些燃料，工信部就成立了一个专家委，专门解决甲醇作为燃料的技术问题。

从以下几个维度来评价一下甲醇作为燃料的优缺点。

优点一，甲醇只有一个碳，虽然是含碳的，但是燃烧是非常清洁的。

优点二，甲醇常温常压是液体。无论是氨和氢，与它都是比不了的。因为氢和氨在常温常压是气体，氨必须有8到10个大气压才能变成液体。氢如果液化的话，其条件非常苛刻，必须在摄氏零下252度以下加压才能够液化。所以相比较起来，甲醇常温常压下是液体，运输存储是非常方便的。

优点三，能够生产甲醇的资源非常丰富。煤炭、天然气、焦炉气、生物质和二氧化碳都可以作为目前生产甲醇的原料。

优点四，分布非常广，产量很大。现在就全球而言，我们国家是世界上最大的甲醇生产国，无论是产能和产量都是最大的，大概有55%甚至更高比例的甲醇都是在中国生产的。刚刚郭总也说了，煤炭生产多，天然气、焦炉气还有一部分少量的绿醇。

从产能上面来看，2019年我们的产能是9000多万吨，2021年中国的甲醇产能已经突破1亿吨，去年是1.1亿吨，甲醇有这么大规模的产能和产量，它在替代石油产品上面已经具备了实力。大家可能都知道，因为随着这两年我们国家电动汽车化、汽车电动化的发展，我国的石油消耗量是在减少的，从原来的汽油一年消耗超过1.5亿吨，现在已经降到1.1亿吨左右，那么多的汽油现在在减少，从甲醇现在的产量和产能上面来说，它和汽油每年的用量已经基本上等量齐观，所以它是具备在规模上替代石油产品能力的。

更可喜的是，绿色甲醇在我们国家发展的速度非常快，2020年我们就在中国实现了二氧化碳和绿氢合成甲醇，现在叫作绿甲，这一块的发展速度非常快，在建的有超过70个，规划的总产量是2600万吨，预计远期产量是5000万吨，这个规划的事情还在发展中。

大家可能都注意到了，现在绿甲这方面的发展速度非常快。什么叫绿甲？就是用电解水制氢，电解水用的是可再生能源产生的电力用来电解水，制得的氢气就是绿氢，它和空气中捕捉到的二氧化碳或者是和生物质里面的碳合成这样一个甲醇，那么这个就是绿甲，这个技术已经得到了全面的突破，不管是中科院的大连化物所，或者其他的企业，都做了这方面的工作。从绿甲规模来说，如果大幅度生产起来，这就为碳中和提供了一个非常好的条件。

正是因为这样一个情况，工信部2012年出台了《四省一市甲醇汽车汽车试点》、2019年八部委出台《在部分地区推广应用甲醇汽车的指导意见》的文件。中间还有一个非常重要的文件，这是非常重要的文件，就是2013年2月份《关于加强内燃机工业节能减排的意见》，这是国务院办公厅出的文件，这是建国以来由国务院办公厅出的关于内燃机的第一个文件，这个文件里面在重点工程的第五条中明确提出，就是要用甲醇替代柴油，为什么在那个时候要提出来？就是因为那个时候对外依存度高，石油的消耗量非常高，用甲醇来解决能源使用的压力。但是因为这些年大家都关注了甲醇汽车试点和推广应用，把这样一个重要的文件都给忽略了。

2012年甲醇汽车试点重点解决什么问题？工信部是从六个维度来看，刚刚郭总讲的是五个维度，就是有一个动力方面的维度没有加进去，即动力性、经济性、环保性、安全性、可靠性和适用性。把甲醇作为一种燃料，在汽车上应用到底会有什么样的问题？重要是解决很多人对于甲醇“谈醇色变”的担心，特别是对甲醇有毒的担心。但是经过五年全面的考核，从这六个维度，特别是有国家疾控中心参加了这样一个甲醇汽车试点的工作。试点的结果可以全面看出甲醇对于人员、环境是安全的，这个人员、环境包括开车的人、乘客、维保人员。

从甲醇的特性来看，甲醇的蒸汽压是0.037，汽车是0.05，也就是甲醇的蒸汽压是不太高的，不像汽油很低就很容易挥发，甲醇不容易挥发。2012年有六个维度的评价之后，证明甲醇合法合规使用，作为车用燃料是没有问题的。唯有一条，就是在使用当中要特别注意甲醇绝对不能够口服，因为甲醇是无色无味的，如果矿泉水瓶里面装了甲醇，外观上难以区分是矿泉水还是甲醇。甲醇的密度是0.793，比水稍微轻点，但是因为它无色无味，所以容易被人误服。所以甲醇和汽油相比，甲醇的口服可能性是比汽油大，容易误服。目前为止，不仅中国，国外也有人把甲醇误服的。所以我们在推广应用甲醇作为燃料的时候一定要注意这一点，绝对禁止把甲醇当成饮料口服，只要合法合规使用是没有任何问题的。

甲醇燃料的应用情况是什么样的？刚刚郭总介绍了在商用车上用的情况，这些年我们解决了两个大的0到1的问题。第一个是在点燃式上，用点燃式的方式，甲醇像汽油一样应用，跟汽油机的工作路线基本上一样，也是用增压等等方式，和汽油的使用方式是一样的，实现从乘用车到商用车的全面应用。但是因为甲醇不容易蒸发，所以甲醇在使用中还需要解决冷启动的问题，毕竟是一个新燃料，它有很多问题需要解决。目前解决办法是双燃料方式，就是启动用汽油，等到发动机热了之后再转到甲醇来使用，此时甲醇就可以像汽油一样点燃。我不知道郭总现在有没有在这方面有新的进展，郭总说得比我更详细，也就是混合动力。混合动力也好，增程式也好，它成功解决了在低温下使用的问题。一公斤煤炭可以发3.3度电，虽然一公斤甲醇具有发出5.47度电的潜力，但是经发动机转化，即使发动机有40%的热效率，却只有2.19度电，跟煤炭发出的3.3度电相比还是差很多。然而，用了增程的办法，它就可以把效率提高很多，刚刚郭总说的热效率是50.3%，这是发动机的效率，实际上发动机的余热可以用来加热和保温电池，把电池的活性提高，这个效率远远不止50.3%，这个做法是目前在点燃式方式上非常好的模式。

但是更多的矿山机械、船舶都是大缸径的发动机，甲醇遇到了大缸径方式用点燃的方式就会带来很多问题，不仅燃烧不充分、压燃也非常困难，因为甲醇的十六烷值只有柴油的十六分之一。针对柴油的工作模式，柴油的工作模式就是柴油的油束喷在空气的热氛围里面，柴油自己着火。这个在认识上有一点需要澄清，通常我们认为柴油是压燃的，实际上柴油在工作过程当中，柴油是自燃的，因为在压缩过程当中，压缩的是空气，并没有压柴油，柴油是喷在压缩后的高温空气里面，它自己着火。如果采用另外一种方法，就是把甲醇作为一个混合气进到气缸里面，跟现在点燃式的模式类似，先让它形成均质混合气，压缩该混合气使其产生高温，再往高温的混合气里面喷甲醇，这个就实现了二元燃料燃烧，这种燃烧方式就简单了，甲醇实行的是压燃方式。因为压燃的工作模式是迪塞尔循环，而点燃模式是奥托循环，迪塞尔循环的热效率比奥托循环高出10个百分点还不止。因此，用了二元燃料燃烧的方式可以为大缸径发动机直接将甲醇压燃应用提供一个可能。这种模式现在在国际上已经得到了非常好地应用。

比如说马士基正在运行的万吨以上的大船舶，就是甲醇/柴油二元燃料燃烧模式得到了非常好地应用。国内现在也有。这种模式在应用当中给我们提供了几个方面的优点，第一个是系统简单，第二个是低压雾化，不需要高压，第三个是甲醇气化降低混合气的温度，减少压缩功，等体积的甲醇可以与等体积的柴油做同样的功，这是非常厉害的，也就是说一个单位体积的甲醇可以换一个等体积的柴油所做的功，也就是一升甲醇可以得到一升柴油所做的功，目前已经在车和船舶动力上面得到这样的效果。

压燃的使用方面比较多，像工程机械、内燃机车、船舶都可以使用，特别是在国际大型船舶上上面都采用双燃料的燃烧模式。我们国内在万吨的大船上也有应用。上海711所也开发了柴油甲醇双燃料的船舶，解决了大缸径、高功率的发动机压燃应用甲醇遇到的问题，这里二元燃烧模式发挥了非常重要的作用。也就是说我们在内燃机使用甲醇这个方面，不管是点燃式的，还是压燃式的，中国都做了0到1的突破。当然，甲醇作为一种新型的燃料，要使其更加高效和清洁应用，它还是有很多工作需要我们进一步完善。

国际海事组织已经把甲醇作为船用燃料。甲醇的闪点是12，按照过去的规定，船舶燃料的闪点不能低于55。因此，甲醇是不让上船的。但是2020年国际海事组织已经开了这个口子，甲醇可以上船，没有问题了，而且用绿色甲醇可以减很多的税。新规定要求，未来如果不用绿色甲醇，可能要遭遇罚款，这是一个非常好的开头，会对船用甲醇的应用和推广起到比较大的促进作用。

在工程机械、发电机组这些大缸径使用的场合中，可能甲醇会得到更进一步的广泛应用。还有一个非常重要的发电领域值得注意。现在大量的电子技术，像AI的广泛应用。大量应用带来的直接效果就是对于电力的需求非常多。怎么样让电满足要求？怎么样把可再生能源这一块用好？刚刚郭总也提到我们有14亿千瓦的可再生能源机组在投入运行，但是每年能够发的电跟它的装机量是不一致的。为了减少弃风弃光，可以用甲醇发电机组的模式弥补弃风弃光，让它形成一个均衡供电，满足我们的要求。实际上现在很多用甲醇发电机组的内燃机不需要双燃料方式工作的，直接用甲醇燃料作发电机组。大机子、小机子都可以，这就为今后局部的电网高效运行提供可能。

总体来说，甲醇燃料具有制、储、运加、用方面的优势，使用很安全，已经在醇氢电动商用车领域得到了非常广泛的应用，未来还会进一步扩大它的应用范围，为实现“双碳”目标和保障能源安全做出更大的贡献。我们专委会也从技术方面和企业进一步结合，为我们国家甲醇燃料的应用做出更大的贡献。

谢谢大家！

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）