廉蓉，朱維娜，肖城，胡志權(quán)，潘凌云

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甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)推廣及價(jià)值研究

廉蓉，朱維娜，肖城，胡志權(quán)，潘凌云

（陜西重型汽車(chē)有限公司，陜西 西安 710200）

甲醇作為一種替代燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用已得到證實(shí)。甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)是否具備商業(yè)化推廣條件，需要從多方面獲得支持，其中車(chē)輛價(jià)值是重要因素之一。文章從國(guó)家政策、市場(chǎng)環(huán)境、技術(shù)條件方面分析了車(chē)輛推廣的外部條件，并且以運(yùn)營(yíng)收益為主要對(duì)象研究了車(chē)輛的價(jià)值模型，得出車(chē)輛具備經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)的條件，為甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)的推廣提供了借鑒。

甲醇柴油雙燃料；推廣條件；價(jià)值模型；經(jīng)濟(jì)性

概述

自20世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)重型貨車(chē)的燃料主要以柴油為主。20世紀(jì)末，隨著石油供需的日趨緊張，我國(guó)戰(zhàn)略性的提出要發(fā)展替代燃料汽車(chē)，以緩解石油緊缺帶來(lái)的對(duì)我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約。在天然氣、生物質(zhì)燃料、甲醇、二甲醚等眾多替代燃料中，天然氣逐步成為替代燃料中的主力被廣泛應(yīng)用，天然氣重型貨車(chē)的研發(fā)應(yīng)用也為其他替代燃料汽車(chē)的開(kāi)發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn)。

然而，隨著我國(guó)天然氣需求量的增加，我國(guó)的能源戰(zhàn)略隨之調(diào)整。2006年國(guó)家發(fā)改委工業(yè)司《我國(guó)醇醚燃料及醇醚清潔汽車(chē)發(fā)展專(zhuān)題報(bào)告》將煤基甲醇作為今后20-30年過(guò)渡性車(chē)用替代燃料。國(guó)家工信部發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展甲醇汽車(chē)試點(diǎn)工作的通知》，更為甲醇汽車(chē)商業(yè)化應(yīng)用提供了政策支持與發(fā)展環(huán)境。通過(guò)理論及實(shí)踐的驗(yàn)證，甲醇柴油雙燃料是適合在重型貨車(chē)上應(yīng)用的燃料類(lèi)型。以下將對(duì)甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)的推廣條件及價(jià)值模型進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，為其商業(yè)化應(yīng)用提供依據(jù)。

1 甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)的推廣條件

1.1 國(guó)家能源政策支持

我國(guó)石油資源相對(duì)短缺，煤炭資源豐富。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的石油需求量將會(huì)越來(lái)越大，需避免因石油的高度依賴(lài)給我國(guó)帶來(lái)的能源安全威脅。而提高對(duì)煤炭的高效利用，適度發(fā)展煤炭深加工產(chǎn)業(yè)，既是國(guó)家能源戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)能儲(chǔ)備的需要，也是推進(jìn)煤炭清潔高效利用和保障國(guó)家能源安全的重要舉措。

煤制甲醇是煤炭深加工產(chǎn)業(yè)之一，也是甲醇來(lái)源中最主要的途徑?！笆濉币詠?lái)，我國(guó)甲醇產(chǎn)能、產(chǎn)量和消費(fèi)量迅速增長(zhǎng)，均居世界首位，已成為世界甲醇大國(guó)。甲醇產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃提出，“到2020年，預(yù)計(jì)我國(guó)甲醇需求量約為8600萬(wàn)噸，甲醇產(chǎn)能應(yīng)達(dá)到9200萬(wàn)噸?！?/p>

我國(guó)豐富的煤炭?jī)?chǔ)量、煤炭深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及需求端的拉動(dòng)，保障了甲醇的穩(wěn)定供給。

1.2 甲醇燃料供給的市場(chǎng)條件

從2017年統(tǒng)計(jì)到的甲醇需求占比來(lái)看，甲醇燃料的需求占比高達(dá)14%，已經(jīng)超過(guò)甲醛成為繼甲醇制烯烴后的第二大需求，預(yù)估年消費(fèi)量在740萬(wàn)噸以上。甲醇燃料主要涉及甲醇鍋爐、甲醇汽油、船用燃料、鍋爐燃?xì)庠畹取?/p>

圖1 甲醇需求占比

甲醇生產(chǎn)的三種途徑中，煤制甲醇產(chǎn)能最大，占比70%以上，其成本主要受煤價(jià)影響；天然氣制甲醇受到政策限制且與天然氣價(jià)格關(guān)聯(lián)；焦?fàn)t氣制甲醇開(kāi)工率不高。市場(chǎng)上煤制甲醇的供應(yīng)與價(jià)格都相對(duì)穩(wěn)定。

甲醇價(jià)格受供需關(guān)系影響，在不同區(qū)域市場(chǎng)價(jià)格有所不同?？傮w來(lái)說(shuō)，西北地區(qū)市場(chǎng)較為便宜，下游華北、華東地區(qū)價(jià)格較高。因此，在內(nèi)蒙、陜西、山西、河南等地區(qū)，當(dāng)前甲醇市場(chǎng)價(jià)格區(qū)間為2700-3400元/噸，在該地區(qū)發(fā)展甲醇商用車(chē)，為車(chē)輛經(jīng)濟(jì)性提供了條件。而對(duì)于甲醇生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)的運(yùn)輸車(chē)輛，可獲得更低的燃料成本，經(jīng)濟(jì)性更具優(yōu)勢(shì)。

圖2 近年甲醇市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)

甲醇燃料加注站的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及天然氣、柴油加注站，且分布較為集中，一是“四省一市”試點(diǎn)地區(qū)的加注站較為充足，二是以企業(yè)建站形式對(duì)固定線(xiàn)路的車(chē)輛進(jìn)行燃料供給。因此，現(xiàn)階段發(fā)展甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)宜采用以點(diǎn)帶面的形式進(jìn)行推廣。

圖3 2017年甲醇、天然氣、柴油加注站保有量

1.3 甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)具備的技術(shù)條件

一直以來(lái)，甲醇汽車(chē)低溫啟動(dòng)以及甲醇供給系統(tǒng)的可靠性方面存在技術(shù)瓶頸。純甲醇燃料在10℃以下冷啟動(dòng)困難。供給系統(tǒng)的難題在于甲醇的腐蝕性，比如車(chē)輛的油箱、濾清器、油泵、油路等，有金屬件、塑料件、橡膠件，甲醇對(duì)這些材質(zhì)都有一定程度的腐蝕性。

經(jīng)過(guò)多年的攻堅(jiān)克難，企業(yè)已經(jīng)可以生產(chǎn)耐醇商用車(chē)零部件。甲醇商用車(chē)低溫啟動(dòng)問(wèn)題也得到很好的解決[1]。天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室姚春德教授領(lǐng)銜的內(nèi)燃機(jī)替代燃料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，其研究的柴油甲醇組合燃燒技術(shù)（DMCC）”，發(fā)動(dòng)機(jī)用純柴油起動(dòng)，熱機(jī)后采用雙燃料方式工作，其特點(diǎn)是，甲醇進(jìn)氣管?chē)娙?、柴油引燃甲醇混合氣、柴油甲醇?shí)時(shí)最優(yōu)配比，解決了甲醇難壓燃和冷啟動(dòng)以及甲醇與柴油不相溶、甲醇蒸發(fā)性差的難題[2][3]。

2017年，“四省一市”甲醇汽車(chē)試點(diǎn)相繼通過(guò)專(zhuān)家驗(yàn)收，探究及掌握了高比例甲醇汽車(chē)在啟動(dòng)、加速時(shí)間、爬坡、噪聲、燃料消耗、排放污染物以及發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性等方面的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為甲醇汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)與實(shí)際驗(yàn)證[4]。

2 甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)價(jià)值模型建立與分析

本文所述重型貨車(chē)價(jià)值僅為車(chē)輛運(yùn)營(yíng)收益。根據(jù)《機(jī)動(dòng)車(chē)強(qiáng)制報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定》，重型貨車(chē)的使用年限為15年；而根據(jù)市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，一般客戶(hù)在使用5-7年便會(huì)更換車(chē)輛。因此兩年內(nèi)車(chē)輛能夠?yàn)榭蛻?hù)帶來(lái)的運(yùn)營(yíng)收益，將直接刺激客戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)意愿。

運(yùn)用收益為運(yùn)營(yíng)收入與運(yùn)營(yíng)支出的差值。運(yùn)營(yíng)收入包含配送費(fèi)用、二手車(chē)殘值；運(yùn)營(yíng)支出包含購(gòu)車(chē)成本、使用成本、維護(hù)成本及處置成本。

圖4 運(yùn)營(yíng)收益構(gòu)成圖

甲醇柴油雙燃料車(chē)與柴油車(chē)運(yùn)營(yíng)收益對(duì)比在如下條件下進(jìn)行：

①兩種車(chē)型運(yùn)行工況為長(zhǎng)途標(biāo)載高速，總質(zhì)量49噸，行駛相同路線(xiàn)，里程均為20萬(wàn)公里；

②兩種車(chē)輛運(yùn)營(yíng)收入相同。該條件基于雙燃料車(chē)型與柴油車(chē)整備質(zhì)量相同，車(chē)輛載重相同，獲得的運(yùn)費(fèi)收入相同；

③兩種車(chē)型的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率相同。在理論上甲醇燃料含氧特性，燃燒快速充分，可有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。姚春德教授團(tuán)隊(duì)研究結(jié)果，雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比于柴油機(jī)燃燒效率提高了8.7%。為化簡(jiǎn)計(jì)算，忽略發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率差異；

④雙燃料車(chē)比柴油車(chē)購(gòu)車(chē)成本增加1萬(wàn)元，兩種車(chē)型的維護(hù)成本相同。雙燃料車(chē)與柴油車(chē)差異在于發(fā)動(dòng)機(jī)與供給系統(tǒng)；

⑤兩種車(chē)型車(chē)輛殘值相同。該條件對(duì)兩年內(nèi)運(yùn)營(yíng)收益計(jì)算無(wú)影響；

⑥尿素消耗費(fèi)用相同。工程車(chē)間隔2-3萬(wàn)公里，公路車(chē)間隔8-9萬(wàn)公里，噴2L尿素，尿素消耗差異可忽略不計(jì)；

⑦以甲醇價(jià)格2.80元/L，柴油價(jià)格7.80元/L進(jìn)行計(jì)算。

按建立的價(jià)值模型分析得出：

（1）甲醇價(jià)格2.80元/L，柴油價(jià)格7.80元/L時(shí)，雙燃料車(chē)較柴油車(chē)百公里運(yùn)營(yíng)成本節(jié)省48.5元，首年多收益8.7萬(wàn)元，兩年多收益18.4萬(wàn)元；

（2）在影響雙燃料車(chē)運(yùn)營(yíng)成本因素中，燃料使用成本占到運(yùn)營(yíng)成本的50%以上，是最主要的影響構(gòu)成，燃料價(jià)格是最主要的影響因素；

（3）當(dāng)柴油價(jià)格低于5.2元/L（甲醇價(jià)格維持在2.8元/L），或甲醇價(jià)格高于4.2元/L（柴油價(jià)格維持在7.8元/L）時(shí)，甲醇柴油雙燃料車(chē)不具備經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)；

（4）甲醇柴油雙燃料車(chē)具備經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)的情況下，年行駛里程越長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)越明顯。

3 結(jié)論

（1）政策方面，國(guó)家能源政策支持和引導(dǎo)發(fā)展甲醇汽車(chē)；市場(chǎng)方面，甲醇燃料市場(chǎng)為甲醇汽車(chē)提供足夠的能源保障，甲醇價(jià)格優(yōu)勢(shì)為甲醇汽車(chē)推廣提供重要?jiǎng)恿Γ患夹g(shù)方面，甲醇汽車(chē)技術(shù)的成熟為甲醇汽車(chē)商業(yè)化提供內(nèi)在支撐。

（2）通過(guò)建立甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)價(jià)值模型，分析得出柴油及甲醇價(jià)格是影響車(chē)輛運(yùn)營(yíng)收益最主要的影響因素。在邊界條件內(nèi)，甲醇柴油雙燃料重型貨車(chē)相比柴油車(chē)具備經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)。

[1] 艾崇,姚春德.我國(guó)甲醇汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀及思考[J].科技視界,2017(6): 277.

[2] 王斌,姚安仁,姚春德,等. 柴油噴射壓力對(duì)柴油/甲醇二元燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放影響的試驗(yàn)研究[J].內(nèi)燃機(jī)工程, 2017 38(3):23- 28.

[3] 姚春德,劉美娟,王斌,等.固定柴油引燃量時(shí)不同甲醇替代率對(duì)DMCC發(fā)動(dòng)機(jī)著火與燃燒特性的影響[J].汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào), 2016 7(4):420-426.

[4] 馬志義,陳昊,李陽(yáng)陽(yáng).陜西省車(chē)用甲醇燃料的政策體系與研究現(xiàn)狀[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù), 2012 (12):43-46.

Research on promotion and value of DMCC heavy-duty trucks

Lian Rong, Zhu Weina, Xiao Cheng, Hu Zhiquan, Pan Lingyun

( Shaanxi Heavy-Duty Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

The use of methanol as an alternative fuel in automobiles has been proven. Whether DMCC heavy-duty trucks have commercial promotion conditions need to be supported in many aspects, and vehicle value is one of the important factors. This paper analyzes the external conditions of vehicle promotion from the aspects of national policy, market environment and technical conditions, and studies the value model of the vehicle with the operating income as the main object, and obtains the conditions for the vehicle to have economic advantages. The above provides a reference for the promotion of DMCC heavy-duty trucks.

DMCC; promotion conditions; value model; economic

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1671-7988(2019)03-10-03

U462

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U462

廉蓉（1983-），女，就職于陜西重型汽車(chē)有限公司汽車(chē)工程研究院，從事替代燃料重卡研究開(kāi)發(fā)工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.003