2.2 世界燃料乙醇发展概况
2005年全球燃料乙醇产量3628万吨,2016年产量增长至7915万吨。其中,2011年世界燃料乙醇产量6680万吨,所有生物燃料总产量共9095万吨。但是,必须认识到乙醇汽油对汽车制造商、油品运储售、终端加油站、车主使用也存在以下不利的因素。
① 蒸发潜热大 乙醇的蒸发潜热是汽油2倍多,蒸发潜热大会使乙醇类燃料低温启动和低温运行性能恶化,如果发动机不加装进气预热系统,燃烧全醇燃料时汽车难以启动,但在汽油中混合低比例的乙醇,由燃烧室壁供给液体乙醇以蒸发热,蒸发潜热大这一特点可成为提高发动机热效率和冷却发动机的有利因素。
② 热值低 乙醇的热值只有汽油的61%,要行驶同样里程,所需发动机燃料容积要大;乙醇尽管热值较汽油小得多,但由于含氧量较高,其理论混合气热值与汽油接近,因此,乙醇可以作为汽油发动机燃料使用,而且使用乙醇作为燃料的发动机其动力性可以接近使用汽油的发动机。
③ 易产生气阻 乙醇的沸点只有78℃,在发动机正常工作温度下,很容易产生气阻,使燃料供给量降低甚至中断供油。
④ 腐蚀金属 乙醇在燃烧过程中,会产生乙酸,对汽车金属特别是铜有腐蚀作用。有试验表明,在汽油中乙醇含量在10%以下时,对金属基本没有腐蚀,但乙醇超过15%时,则必须添加有效的腐蚀抑制剂。
⑤ 与橡塑材料适应性差 乙醇是一种优良的有机溶剂,易对汽车密封橡胶及其他合成非金属材料产生一定的轻微腐蚀、溶胀、软化或龟裂作用。
⑥ 易分层 乙醇易于吸水,车用乙醇汽油的含水量超过标准指标后,容易发生液相分离,影响使用。
虽然乙醇相比矿物汽油有一些不足之处,但是由于科学与技术水平不断进步,逐步克服了燃料乙醇的诸多不利技术因素,全世界已经成功实现了乙醇汽油大面积推广应用。2011年世界各地区燃料乙醇产量见表2-2,1975~2011年世界乙醇产量见图2-1(图中产量单位1加仑≈3.785L)。从世界燃料乙醇的生产分布来看,主要分布在北美洲、中美洲和南美洲以及欧洲和亚洲。又如,2013年美国燃料乙醇产量占世界产量的56.77%,巴西占26.75%,欧盟占5.85%,中国占2.97%,印度占2.33%。
表2-2 2011年世界各地区燃料乙醇产量 单位:万吨
图2-1 1975~2011年世界乙醇产量
图2-1中数据来源:1975~2009年数据来自EPI(Earth Policy Institute)http://www.earth-policy.org/books/wote/wote_data;2010年、2011年数据来自美国能源信息署(EIA)http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=79&pid=79&aid= 1&cid=CH,&syid=2001&eyid=2011&unit=TBPD。