在“双碳”目标的背景下,能源绿色低碳转型正深刻影响着汽车技术路线的演进,而汽车产业实现节能降碳也离不开能源体系的绿色低碳转型支撑。未来,汽车技术路线将形成以新能源为主导、多种技术路线并存的发展格局。其中,绿色甲醇汽车作为多元化技术路线的重要组成部分,其全产业链技术发展相对成熟、减碳效果明显,成为汽车产业节能降碳的重要路径之一,尤其在商用车领域具有较大的应用潜力。

车用能源多元发展 绿色甲醇优势显著

在全球气候危机和筑牢国家能源安全屏障的双重背景下,能源的绿色低碳转型成为必然趋势。当前,全球能源格局深刻变化,能源结构加快调整,能源供给向多元化、低碳化方向加速演进,驱动车用能源技术路径多元化发展。未来,纯电动、混合动力、氢燃料电池、氨发动机、甲醇汽车等不同技术路线,将分别适用于不同的车型类别与运营场景,满足复杂多样的交通运输需求。

甲醇作为二次能源,制备路径多样,可以通过传统化石能源、二氧化碳加氢、生物质转化等多种方式制备。其中,二氧化碳加氢、生物质转化合成的绿色甲醇依托可再生资源制备,实现生命周期零碳排放,成为当前重要的能源技术方向。特别是,利用可再生能源电力电解水制氢,再与二氧化碳催化合成制备绿色甲醇,可将波动性大、不稳定的可再生能源电力转化为易于储存和运输的液体燃料,进一步提升新能源的消纳水平。此外,甲醇在常温常压下为液态,储运便捷、安全性高,且可利用现有燃油基础设施进行改造,成为电能、氢能技术路线的有效补充。具体来看,新能源汽车具有使用成本低、排放清洁的优势,更适宜在乘用车与城市物流等中短途场景中应用;而甲醇汽车补能效率高、低温适应性好,在重载运输、高寒环境等“难电气化”领域具有显著优势。

减碳与经济效益潜力显现

目前,早期甲醇作为车用燃料所存在的腐蚀性、低温启动困难等问题已基本得到解决,甲醇内燃机、甲醇-电混合动力、增程动力等技术不断成熟,并已实现商业化示范应用。通过数据测算,使用低碳甲醇的汽车,其燃料周期碳排放已低于柴油车和天然气车;而使用绿色甲醇的汽车,其全生命周期碳排放甚至可低于以当前电网电力为能源的纯电动汽车,减碳效益突出。从经济效益角度看,在当前市场价格下,相较于柴油车和部分纯电动车型,甲醇汽车的购置与运营综合成本已显现出一定的竞争力。尽管目前绿色甲醇成本仍然较高,但相关研究预测,随着绿电成本下降以及规模化生产推进,未来绿电制甲醇及生物质耦合绿氢制甲醇的成本有望显著降低。

我国在政策层面积极支持绿色甲醇技术与产业发展。在《产业结构调整指导目录(2024年本)》中,已将“电解水制氢和二氧化碳催化合成绿色甲醇”列入鼓励类项目,将甲醇和氨等替代燃料动力船舶正式列为清洁能源和新能源船舶。国家发展改革委、国家能源局等部门出台的多项政策明确提出,探索建设风光氢氨醇一体化基地、有序推广车用绿色清洁液体燃料试点应用,并将绿色甲醇列入绿色液体燃料范畴,支持其技术攻关和产业化试点工作。同时,我国也围绕甲醇汽车推广应用出台了一系列政策,在甲醇汽车产品准入、政策管理、标准认证方面建立了一套相对健全的体系,为产业规范化发展奠定了基础。地方层面的甲醇汽车政策支持力度较大,贵州、陕西和山西等地已开展了甲醇汽车的规模化应用,黑龙江、天津、河北、沈阳等地也出台了甲醇汽车相关推广规划,在生产制造、消费环境、路权等方面给予政策支持。

多措并举推动产业发展

为更好推动绿色甲醇汽车产业的可持续发展,笔者建议从以下几方面着力:

一是加强政策引导。建议落实汽车产业绿色低碳发展路线图相关部署,探索实施绿氢、绿氨、绿色甲醇等低碳、零碳燃料推广应用工程,试点开展相关示范运行工作,推动低碳、零碳燃料的产业化发展。鼓励整车及发动机企业开发兼具“电”与“低碳燃料”技术优势的车型,比如醇-电插电式、增程式混合动力等,以匹配不同场景的使用需求。

二是健全完善标准规范体系。目前,全球范围内对绿色甲醇的定义尚未完全统一,国际能源署、欧盟的《可再生能源指令》等对绿色甲醇的原料及生命周期碳排放提出了相对明确的要求,我国相关行业机构也发布了多项团体或行业标准。笔者建议,加快建立国家层面统一、科学且与国际互认的绿色甲醇标准,明确其碳排放阈值等关键指标,从而保证国际贸易谈判的话语权和主动权,并引导国内煤化工等行业通过耦合绿电或绿氢等方式生产更低碳的甲醇产品,同时探索将绿色甲醇减碳量纳入碳市场交易或给予相应政策激励。

三是强化能源支撑。目前,“绿色氢氨醇一体化”项目正逐渐成为清洁能源消纳与创新发展的重要路径之一。国家发展改革委、国家能源局等部门提出,要探索建设风光氢氨醇一体化基地,开展绿色氢氨醇在船舶、航空等领域的试点运行。笔者建议,以重卡、船舶等为应用重点领域,拓展绿色燃料在交通领域的应用范围,进一步丰富绿色氢氨醇的消纳途径。

四是探索场景拓展。氢能量密度理论值高,氢燃料电池汽车超长距离重载运输潜力突出,适合在长途干线物流运输场景下推广应用。甲醇汽车具有补能效率高、燃料加注基础设施改造成本低等优势,适合在矿山、港口等高频、重载的封闭场景内推广应用。笔者建议,探索在特定区域或线路组建甲醇汽车与氢燃料电池汽车混合车队,实现优势互补,共同推动交通领域绿色低碳转型。

五是加强基础设施融合。2024年,中共中央、国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》,提出“完善充(换)电站、加氢(醇)站、岸电等基础设施网络”。另外,在新能源汽车规模化推广背景下,传统补能站也正在加速向综合能源服务站转型。笔者建议,通过借助氢能高速示范政策的实施契机、建设综合能源站等方式,完善甲醇加注体系建设,比如,在试点城市群布局建设油氢醇综合一体化加注站,鼓励地方将存量加油站改造为综合站,探索完善加醇站的新建、改建标准,明确相关审批流程及手续等。 (作者单位:中国汽车技术研究中心中国汽车战略与政策研究中心)