清洁能源汽车有哪些种类(新能源汽车和清洁能源汽车的区别)

1、概述

近年来我国的经济发展迅速,人们在生活水平提高的同时,环保意识也在加强,尤其对与生活息息相关的城市大气污染问题—PM2.5(空气细粒颗物)监测指数,更是十分重视。现在随着我国汽车数量的大幅度增长,汽车尾气排放已经是影响PM2.5指数的其中一个最重要因素。而减轻汽车发动机有害的尾气排放得最直接有效的办法就是改变汽车能源结构,发展汽车清洁燃料。针对各地区的能源结构条件和自然资源,选择相适应的汽车清洁能源,建设相应的汽车能源充装站,已经是目前我国各城市的重要规划任务。

现在汽车燃料以汽油与柴油为主,目前被认为可以代用汽(柴)油作为汽车燃料的清洁能源主要有天然气、液化石油气、二甲醚、醇类燃料、生物柴油、氢气及太阳能还有燃料电池汽车和混合动力汽车。下文小书童简单介绍上述各汽车代用清洁能源,以及简述适合大规模推广的几种汽车清洁能源的工艺流程。

清洁能源汽车有哪些种类(新能源汽车和清洁能源汽车的区别)-1

2、天然气

天然气是公认的清洁能源,储量巨大、来源广泛,天然气主要成分为烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷、丁烷和其他少量杂质,天然气是各种替代清洁燃料中最早广泛使用的一种,按照天然气的储存方式不同,天然气汽车大致分为CNGV(压缩天然气汽车),LNGV(液化天然气汽车),目前在国内大量使用的是CNGV型汽车,正在推广的是LNGV型汽车。作为汽车燃料,天然气具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点,已成为世界范围车用清洁燃料能源的发展方向,而天然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。液化天然气(LNG)是天然气净化处理后,经压缩、冷却至其沸点(-162℃)变成的液体。天然气在液化过程中进一步得到净化,甲烷纯度更高,几乎不含二氧化碳和硫化物,其体积约为同量气态天然气体积的1/625,重量轻、储存运输方便。LNG加气站的工艺流程主要由3部分组成:卸车流程、调压流程、加气流程。压缩天然气(CNG)是通过将天然气压缩到10~25MPa后的气态天然气,一般用高压储罐、管束及储气管井来储存,用压缩天然气拖车进行运输,是一种安全环保的清洁燃料。CNG加气站一般划分为常规加气站、加气母站和加气子站。常规加气站、加气母站都是站外取气,加气站气源来自加气站;加气母站除了给普通CNG汽车充装外,还充装运输至加气子站的压缩天然气拖车。三者工艺流程除了气体来源和加气对象外,其余部分基本相同。下面以CNG常规加气站为例子,简述加气站工艺流程。CNG加气站的工艺流程主要由4个部分组成:来站的原料天然气气质处理(过滤、脱硫、脱水)、计量及天然气增压、高压天然气储存及分配、天然气充装。压力约0.8MPa原料天然气进站后,先经过滤、计量、调压(压力稳定在0.3MPa)后进入压缩机,经压缩机三级增压,达到25MPa后进入后置高压脱水装置,深度脱去水分使其露点达到或低于-62℃(常压下),脱水后的天然气经顺序控制盘分配进入高、中、低压储气瓶组再通过加气机给车辆加气或不进入储气装置而直接通过加气机给汽车的车载钢瓶充装。

3、液化石油气、二甲醚

液化石油气(LPG)是石油化工产业的副产品,一般由炼厂气或天然气加压降温液化得到的一种无色挥发性易燃液体,主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,并含有少量戊烷、戊烯和微量硫化物杂质。液化石油气作为民用清洁燃料已经在我国南方普及,热值高、压力稳定、运输方便;作为汽车清洁能源也在世界范围内得到广泛使用(譬如韩国、香港)。LPG加气站的工艺流程主要由2部分组成:卸车工艺及加气工艺。

二甲醚(DME)一直是重要的化工原料及工业燃料,具有替代石油和天然气产品的潜力。在室温下是无色气体,在0.6MPa下为液体,其物理特性与液化石油气十分相似。燃烧时无黑烟,释放的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物极少,符合绿色能源的要求。现在国内一般是应用甲醇脱水法制取二甲醚,制造成本比液化石油气低,推广应用前景广阔。现用液化石油气管道及储存系统可以应用DME,但由于其对橡胶及橡胶制品有腐蚀及溶胀现象,需要在生产、运输、储存及使用的相关设备在选用时加以考虑此因素。现在上海已经建成二甲醚汽车加气站(示范站),国内也有多个大规模二甲醚生产项目正在建设,相信DME作为一种新型的汽车清洁能源的推广会越来越受到人们的重视和接受。由于特性与LPG相似,所以DME加气站的工艺流程跟LPG加气站的工艺流程相同。

清洁能源汽车有哪些种类(新能源汽车和清洁能源汽车的区别)-2

4、醇类燃料、生物柴油

醇类燃料主要是指车用甲醇汽油及乙醇汽油,以掺烧或纯烧方式应用于汽油发动机上。甲醇制造成本比较低,但甲醇挥发对人体有害,甲醇汽油中的甲醇含量大于15%后对金属、橡胶有腐蚀、溶胀现象,对汽车的油路系统有损害,甲醇汽油在发达国家推广一段时间后,被其他清洁燃料所替代。而目前也在我国山西、贵州等省份的一些地区试点推广。但是在安全与环保方面,甲醇汽油一直存在较大的争议,其推广及实施还需要解决比较多的汽车动力设备及配套净化设备上的技术问题。

乙醇主要是利用农作物及木质纤维发酵制取,也是一种可再生能源。车用乙醇汽油是指在不含甲基叔丁基醚(MTBE)、含氧添加剂的专用汽油组分中,按体积比加入10%变性燃料乙醇,由车用乙醇汽油定点调配中心按国家标准规定的质量要求,通过特定工艺混配而成的清洁环保型车用燃料。其使用可有效地降低汽车尾气排放,改善能源结构。燃料乙醇的生产资源丰富,技术成熟。当在汽油中掺兑少于10%时,对在用汽车发动机无需进行大的改动,即可直接使用。但乙醇汽油中的乙醇含量大于15%后对金属、橡胶也有腐蚀、溶胀现象,需要添加抑制剂;此外乙醇汽油有较大的亲水性,进水后对发动机有影响,这些在使用时需要特别注意。乙醇汽油已经在美国、巴西等国家得到广泛应用,在我国北方多个地区作为汽车清洁能源的也得到推广实施,发展前景良好。

清洁能源汽车有哪些种类(新能源汽车和清洁能源汽车的区别)-3

生物柴油的生产主要是将植物油和动物脂肪与酒精反应,脱去甘油三酸酯后转变成甲酯或乙基酯,再经洗涤干燥后得到,是一种可再生的清洁能源。生物柴油的性质与轻柴油接近,可以在柴油发动机上使用,生产方式上可对人们的餐厨废弃物进行回收和再利用进行生产,在环保效益方面作用巨大。由于其具有突出的环保性与可再生性,目前在发达国家已经得到有效推广,但是生物柴油的生产成本较高(高于汽、柴油的生产成本),需要国家的政策扶持与资金补贴,制约了其在我国的推广。

清洁能源汽车有哪些种类(新能源汽车和清洁能源汽车的区别)-4

5氢气

氢气可以从电解水及煤的气化中大量制取,其点火能量低,燃烧效率高,排放无污染,长期用做飞行器发射和推进的燃料与特定比赛车辆的燃料。但是储运性能很差,液态储存成本高,燃烧过程难以控制。作为一项可再生的清洁能源,氢燃料机动车目前涉及到氢燃料的生产、储存和输送的基础设施,以及燃料电池的成本等各方面的技术、经济问题需要解决,目前难以大规模推广。

清洁能源汽车有哪些种类(新能源汽车和清洁能源汽车的区别)-5

6其它汽车清洁能源(太阳能)

其它车用清洁能源主要有太阳能和电力。目前太阳能利用的转化效率太低,只是在民用热能(太阳能热水器)和某些小功率照明或驱动(路灯)方面有所应用,难以在汽车动力方面得到推广应用。而电动汽车在各个国家基本都已经得到推广使用,在某些发达地区也已经普及,但是普及的多是燃料及电力混合动力车,其使用成本比单燃料动力的汽车要高。如果在我国要大规模推广实施,还需要配套建设足够多的充电(桩)站和有效降低纯电动汽车的制造与使用成本。

清洁能源汽车的发展优点:

1、有一定的燃油经济性,油耗低。对大气污染轻。

2、可以利用现有的加油站加油,暂时不必担心能源供给。

3、可单独关闭内燃机,改由电池单独驱动,实现“零”排放。

4、解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

5、能源的收集与利用:方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。

综上所述,经济合理、技术可行、清洁环保、安全可靠,这是很多工程的建设原则,用在汽车清洁能源建设上也是很合适。汽车燃料一般都是甲、乙类化工品(易燃易爆),汽车清洁能源也都有这个特性。推广与发展汽车清洁能源要充分注重其安全性,在选择建设与各地区能源结构相适应的汽车清洁能源的同时也要注意以下几方面:

(1)在规划建设汽车能源充装站时,一定要注意满足国家的相应规范要求,尤其是充装站为方便汽车充装,多建设在城市中心区域。

(2)在建设施工过程中,一定要做到程序正确、资料齐全以及保证工程材料与施工质量。

(3)注意与站区周围居民多沟通。总之,发展汽车清洁能源对环保有重要的意义,尤其是在减轻大气污染物方面发挥了巨大作用,加强汽车清洁能源建设势在必行,现在让我们期待各个地区更好的规划汽车清洁能源建设,为环境保护、节能减排、社会经济良好发展服务。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请发送邮件至87172970@qq.com举报,一经查实,本站将立刻删除。

(0)
上一篇 2022年5月13日 18:47:10
下一篇 2022年5月13日 18:47:12

相关推荐

发表评论

登录后才能评论
分享本页
返回顶部