生物柴油車

一、簡介

顧名思義，生物柴油車就是以生物柴油作為動力的一種新型新能源柴油車。

生物柴油車

二、發展動因

2.1概述

柴油作為一種重要的石油連煉製產品，在各國燃料結構中占有較高的份額，以成為重要的動力燃料。隨著世界範圍內車輛柴油化趨勢的加快，未來柴油的需求量會愈來愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環保意識的提高，大大促進了世界各國加快柴油替代燃料的開發步伐，尤其是進入了20世紀90年代，生物柴油以其優越的環保性能受到了各國的重視。

2.2環境保護推動柴油標準的不斷提高

目前世界每年新車產量大約5 000萬輛，全世界汽車保有量大約7.5億輛（含機車）。隨著汽車工業的快速發展，汽油和柴油的用量隨汽車保有量的增加而增加，同時也帶來了汽車尾氣污染等問題。近20年來，雖然在改善油品燃燒過程、尾氣淨化等方面都取得了很大進展，但仍然不能滿足要求。為了改善汽車的運行性能和降低汽車尾氣中害物質的排放量，美國、歐洲和日本汽車工業協會1998年6月4日提出了汽車燃料質量國際統一標準即"世界燃油規範"Ⅲ類標準。柴油"世界燃油規範"Ⅱ類、Ⅲ類標準（見表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ類標準在目前基礎上，提出了芳烴含量的限制，對硫含量、十六烷值等提出了更高的標準，Ⅲ類標準則在各項指標上比Ⅱ類標準都有更嚴格的規定。
表1 柴油"世界燃油規範"Ⅱ類標準

項目	質量指標
十六烷值	≥53
硫含量（質量分數），%	≤0.03
總芳烴含量（質量分數），%	≤25
多環芳烴含量（體積分數），%	≤5
95%餾車溫度/℃	≤355

表2 柴油"世界燃油規範"Ⅲ類標準

項目	質量指標
十六烷值	≥55
硫含量（質量分數），%	≤0.003
總芳烴含量（質量分數），%	≤15
多環芳烴含量（體積分數），%	≤2
95%餾車溫度/℃	≤340

隨著我國汽車擁有量的急劇上升，大量的燃油被消耗，汽車尾氣中污染物的排放量越來越大，汽車尾氣已成為我國大氣污染重要的原因。為保護環境，改善大氣質量，我國國家質量技術監督局最近頒布了柴油機排放控制新標準（見表3）。新標準採用了聯合國歐洲經濟委員會汽車排放法規體系，使我國對新柴油機車的排放要求達到歐洲20世紀90年代初期的水平。
表3 我國柴油機排放新控制標準 g/kW.h

實施階段	實施日期	CO	HC	NOX	PA
≤85 kW	>85 kW
01	1997-10-01	11.2	2.4	14.4	1.10	0.92
02	2000-10-01	4.5	1.1	8.0	0.61	0.36
03	2005-10-01	4.0	1.1	7.0	0.15	0.15

我國目前的車用無鉛汽油和柴油標準介於世界燃油規範Ⅰ類油和Ⅱ類油水平之間，要滿足汽車達到歐洲Ⅰ類排放標準都困難，更無法滿足入世及舉辦奧運會的要求。為此，中國石化集團公司要求在清潔油品生產方面作出更大努力，以滿足國家標準的要求。2.3 現代汽車車型柴油化的趨勢加快

在歐洲，1999年新購柴油轎車比例約為30%，法國甚至達到48%。2000年，歐洲市場上柴油轎車的銷售量達到440萬輛，比1995年翻了一倍。現在經濟型轎車主要生產廠商如大眾、雷諾、歐寶和福特的顧客中，幾乎有一半需要柴油車。目前，在歐洲轎車市場上，新型柴油轎車購買率達30%，專家預言：到2006年，歐洲每2輛新車中就有1輛是柴油車。在美國市場上，商用車（即我國所稱的卡車、客車）的90%為柴油車；在日本，將近10%的轎車是柴油轎車，38%的商用車為柴油車。美國、日本及歐洲的重型汽車全部使用柴油機為動力。許多國家在稅收、燃料供應等方面予以政策上的傾斜，敦促柴油發動機的普及和發展。 我國柴油汽車生產比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我國生產的重型載貨汽車和大型客車全部採用柴油發動機；65.9%中型載貨汽車採用柴油發動機，53.5%中型客車採用柴油發動機；55.4%和29.4%的輕型載貨汽車、輕型客車也開始採用柴油發動機。我國1994年頒布的《汽車工業產業政策》明確提出，總重量超過5 t的載客汽車載貨汽車在2000年後主要採用柴油為燃料。在未來的幾年，是中國汽車工業騰飛的時代。因此，我國柴油車產量的增長趨勢還將繼續下去，汽車柴油化是中國汽車工業的一個發展方向。
汽車車型柴油化趨勢的加快主要是由於現代柴油機採用了電控發動機控制系統、高壓燃油直噴式燃燒系統以及廢氣排放控制裝置，已完全克服了傳統柴油機的缺點，能夠滿足現行的國際排放標準，而這些裝置和技術要求柴油含硫量低，有良好的安定性及潤滑性，較高的十六烷值和清淨性等。隨著現代柴油機使用生物柴油燃料技術的成熟，目前在世界範圍內出現的這種汽車車型柴油化趨勢會進一步加快。據專家預測，在2010年以前，是柴油需求年均增長3.3%，到2010年，世界柴油的需求量將從目前的38%增加到45%。而世界範圍內柴油的供應量嚴重不足，給生物柴油留下廣闊的發展空間。

三、生物柴油車優點

1.具有優良的環保特性。主要表現在由於生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30%(有催化劑時為70%)；生物柴油中不含對環境會造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對人體損害低於柴油。檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患癌率；由於生物柴油含氧量高，使其燃燒時排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時為95%)；生物柴油的生物降解性高。
2.具有較好的低溫發動機啟動性能。無添加劑冷濾點達-20℃。
3.具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長。
4.具有較好的安全性能。由於閃點高，生物柴油不屬於危險品。因此，在運輸、儲存、使用方面的安全性又是顯而易見的。
5.具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好於柴油，燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發動機機油的使用壽命加長。
6.具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲量不同，其通過農業和生物科學家的努力，可供應量不會枯竭。
7.無須改動柴油機，可直接添加使用，同時無需另添設加油設備、儲存設備及人員的特殊技術訓練。
8.生物柴油以一定比例與石化柴油調和使用，可以降低油耗、提高動力性，並降低尾氣污染。
生物柴油的優良性能使得採用生物柴油的發動機廢氣排放指標不僅滿足目前的歐洲II號標準，甚至滿足隨後即將在歐洲頒布實施的更加嚴格的歐洲Ⅲ號排放標準。而且由於生物柴油燃燒時排放的二氧化碳遠低於該植物生長過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由於二氧化碳的排放而導致的全球變暖這一有害於人類的重大環境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。

四、國外發展狀況

生物柴油是從可回收的一些資源如植物油、動物脂肪和已經使用過的油和脂肪中提煉而成的一種液態產品，液態形式的生物柴油（又稱為淨生物柴油），已經被美國能源政策法列為汽車替代燃料。
該燃料具有如下幾個方面的特點：100%美國當地生產，不依賴進口，總的運用成本與傳統柴油接近，容易獲得；在汽車上的使用原理如同傳統柴沒，對傳統內燃機幾科不需要改進就可以直接使用該燃料，兼容性好；燃料閃點比傳統柴油顯著的高；使用該燃料的汽車在輸出功率、扭矩以及燃料經濟性等方面的性能與傳統柴油汽車接近；由於生物柴油的16烷值要顯著高於普通柴油，因此使用該類燃料的汽車，其運行中的抗爆性好，排放值符合加州大氣資源局制訂的潔淨柴油標準；另外，該燈燃料的潤滑性能比傳統柴油有顯著改善，對精密機件損害較小，且淨生物柴油是無毒物質。
目前，依據原料和生產商的不同，美國淨生物柴油的市場價格在1.95—3.00美元/加侖；含80%生物柴油成分的混合物柴油的市場價格，每加侖比傳統柴油要貴30—40美分。但是生物柴油及其汽車也有一些不足。例如，在供應方面看，目前只有少數生瓣的企業才能批量提供這種燃料；在淨生物柴油燃料和高濃度混合生物柴油中需要添加高彈性體；在寒冷季節和低溫地區，實際套用時需要加裝燃料箱和濾清器的加熱器。另外，使用該類燃料的顧客都要求具備相應程度的專業知識，以最大限度地減少汽車運用過程中的困難；為了確保該類汽車運用過程的安全，所有駕駛者和維護人員都必須要接受足夠的專業知識培訓。
在美國，目前淨生物柴油燃料和混合物柴油燃料在汽車上實際使用超過1000萬英里的試驗，市場上已經有了一些客車生產商正在開發使用生物柴油燃料的客車，但是目前還沒有以生物柴油為燃料的轎車發展計畫和行動。