甲醇汽车的应用技术及发展趋势分析

张谢源

摘  要：随着经济的不断发展，能源使用也成为了需要考虑的重大问题之一。汽车已经成为人们必不可少的外出工具，汽车内部机器的运行需要大量的能耗，而燃料的大量使用使得能源越来越少。在这样的背景之下，人们以甲醇为燃料，代替石油来成为汽车的能耗来源，甲醇汽车也成为了现在发展的热门趋势。政府逐渐重视起来替代能源的发展，引入车用清洁替代燃料可以成为解决能源危机及减缓空气污染的重要方法，本文就甲醇汽车应用与发展作简要探究。

关键词：甲醇汽车 ;  能源发展 ;  未来趋势  ; 应用探究

【引言】传统汽车以石油作为内燃机的燃料，这使得石油成为重要消耗品之一。随着经济发展，汽车行业也迅速崛起，造成石油耗量越来越严重，因此，寻找到合适的可替代清洁能源成为重大需求，甲醇可以由多种物质生产出来，并且便于运输和储存。近年来，甲醇成为了点燃式发动机的可替代燃料，甲醇的使用使得能源危机得到缓解，甲醇燃料电池的使用也越来越成熟，但为了发展适合的可替代清洁能源作为燃料，仍然需要更多的研究和发展。

一、甲醇汽车发展可行性

1.1甲醇汽车具有一定的技术基础

甲醇作为汽车的可替代性清洁燃料并不是偶然性的，是以一定的技术基础为根据的。经过多年的实践，甲醇燃料的应用逐渐被适应，其本身作为汽车燃料应用所带来的问题，已经由技术的发展而得到解决。作为内燃机燃料的甲醇在各方面均已步入正轨，甲醇汽车相关的技术研发与技术检测已得到初步验证和建立，多家企业与汽车制造公司也已具有以甲醇为燃料的汽车技术。

1.2甲醇汽车安全性得到保障

以甲醇作为汽车的可替代性清洁能源之后，国内的相关权威机构就根据检验数据显示了汽油和甲醇之间的危害对比。在各种场所对甲醇作为汽车燃料进行检测，结果显示甲醇在使用时间及使用空间上，只要按照汽车的正常操作进行，甲醇燃料就不会对使用人的健康和环境产生不良影响。因此，甲醇汽车在安全性上具有一定保障。

1.3甲醇汽车排放检测良好

技术研究针对甲醇汽车排放进行检测，得到了甲醇作为燃料与汽油、柴油等传统燃料的排放检测的对比结果，表明甲醇作为燃料为汽车使用时的排放，较汽油柴油作为燃料排放更为良好，其污染物质包含了二氧化碳和少量的水，对环境问题带来一定的缓解。因此，在排放性能上，甲醇汽车具有较好的检测结果，证明甲醇作为可替代性清洁燃料是十分正确的，且具有发展优势。

二、甲醇汽车的技术及发展趋势

2.1甲醇燃料电池的使用

甲醇燃料作为可替代传统汽油柴油的清洁燃料，受到汽车内部机器转化的影响，无法将自身的热值完全激发出来。人们逐渐发现将甲醇制为燃料电池，就可以将甲醇中蕴含的能量转化为电能，可以大程度上的提高能量的使用效率。并且将甲醇制作为燃料电池为汽车所使用的运行过程中没有发生燃烧反应，因此，排放的时候不存在污染环境的尾气，排放物只包含二氧化碳和水，二氧化碳可以作为可利用物再次回收使用，以此来确保环保。甲醇燃料电池的技术核心是以甲醇制作为电池达到高效、安全、便捷的效果。甲醇燃料电池的发展趋势有大致两个方向，一方面是以甲醇重整制氫。将甲醇进行重整来制造氢气，再将氢气用于燃料电池中。另一方面是直接利用甲醇燃料电池。甲醇作为燃料可以直接参与相应的化学反应，减少了制造氢气的过程，更加简单。

2.2甲醇燃料电池技术

甲醇作为可替代性的清洁能源是十分有价值的，甲醇中储备有大量的氢能量，通过对甲醇进行催化来制备氢气，其过程十分简单，并且具有较高的效率，所需要的环境和条件也只有很低的限制，因此，可以用甲醇来催化整合，进而制造氢气来作为燃料电池的阳极，将化学能转化为电能，在催化剂的作用下为汽车提供动力。甲醇直接燃料电池的相关技术是以甲醇溶液经过电池的阳极，利用催化剂使得甲醇被氧化转化为二氧化碳、质子和电子，电子可以通过外电路到达阴极，为汽车提供动力。以上两种方法是甲醇燃料电池的技术路线，两种方式均可以在未来与智能化系统进行结合，对各类元素进行综合控制与管理，也可以生成回收利用系统、控制系统等，在各方面进行相互协调、信号传输的情况下，就可以使得甲醇燃料电池取得较高的使用效率，为汽车提供便捷、持续的电力供应。

2.3甲醇燃料电池汽车的技术特点

甲醇作为燃料具有效率高的特点，相较于其他传统燃料，甲烷的利用率更加高效，并且燃料补给十分方便和快速，在一般情况之下，只需要几分钟就可以完成对甲醇燃料的添加，在使用甲烷燃料电池汽车时，相较于纯电动汽车充电的时间，加注甲醇的时间可以大大缩短。并且以甲醇为燃料，在对车辆进行运营和维护方面十分的简单，甲醇中不含有复杂的物质，甲醇燃料电池装置中也只具有简单的运动部件，这使得在燃烧过程中十分可靠。甲醇作为燃料也具有一定的环保性和安全性。甲醇汽车排放仅包含二氧化碳和水，二氧化碳的排放量也可以得到控制，且二氧化碳可以回收再利用。甲醇燃料汽车在进行工作时不会存在像传统柴油、汽油等燃料会发生的爆炸隐患，按常规操作进行运营的情况下，甲醇作为燃料是十分安全的。但另外，甲醇作为燃料电池使用需要寻找更加降低成本的催化剂。现存的催化剂在所需环境之下，其本身的性能较差，无法作为普遍性的催化剂进行大量使用，还需寻找更低成本、更易使用的催化剂替代品。并且直接进行甲醇燃料电池使用会使得甲醇有十分高的渗透量，这样会降低甲醇燃料的利用效率，还会造成电池的大幅度消耗，逐渐降低电池的性能，影响汽车运行。

【结束语】综上所述，甲醇作为传统燃料的可替代清洁燃料在汽车上的应用已经具备成熟的技术支持。甲烷燃料电池能够持续、高效的为汽车提供动力支持，并且可以有效降低汽车尾气污染物的排放量，对空气污染做出积极影响，缓解能源危机。但甲醇燃料电池仍然作为新型技术，仍然存在一些问题，还需要进行技术的完善。相信甲烷燃料汽车在人们的努力开发之下，在技术升级之后，将会成为重要的发展方向，可以为汽车行业带来可持续性发展。

参考文献：

[1]王东升.我国新能源汽车国际化发展战略研究[J].汽车文摘，2022（03）：34-43.DOI：10.19822/j.cnki.1671-6329.20220037.

[2]雷霆，高婧.氢燃料电池乘用车国内外研究发展现状及趋势分析[J].上海汽车，2022（02）：3-8.

贵州省贵州装备制造职业学院院级课题—贵阳甲醇汽油推广应用现状及使用问题分析—ZBKY2020-006