合成燃料(合成燃料:让我这种讨厌电动车的人,最后能挣扎一次?)
就像百年前,内燃机汽车替代了马车一样。但现在电动车要替代内燃机汽车,没了发动机没了声浪,没了灵魂。这也是我对电动车喜欢不起来的原因。
越来越少的大排量,V6和V8发动机逐渐被砍的只剩下4个缸,预示着内燃机汽车正在走下历史舞台。现在,一台车用上高功率2.0T发动机就能让人高潮,3.0L、4.0L的只能且看且珍惜。
没辙,这一切都得让碳中和背锅。碳中和是什么,简单说就是少排放二氧化碳,排出来的二氧化碳就麻烦企业、团体或者个人自己给中和了。然后,现在有一种办法就是推新能源车,不加油碳排放少,接着新能源汽车行业内卷起来了,所以为什么有这么多电动车品牌,懂了吧。
但全球内燃机车型的基数太大了,要全换成新能源车那恐怕需要点时间。就像为了走路舒服,不能把路全铺上牛皮,穿双皮鞋最省事儿,一个道理。
所以,搞个碳排放少点儿的油,让我们内燃机忠实拥趸再挣扎一次?
你不知道,他们已经在做混合燃料
内燃机不会被淘汰的前提,是有可靠且能大规模量产的新型燃料存在。
目前有一种新型燃料被称为"e-fuel"其中的"Fuel"是英文"燃料"的意思,字母"e"代表"可再生电力"。简单翻译就是e-fuel,它可以将水电解生成的H2和CO2通过催化反应进而合成的一种液体碳氢链燃料。
在新型燃料研发上最早的,是德国奥迪品牌。
早在2011年,奥迪就在汉堡发布了e-gas项目;而且还在德国下萨克森州维尔特建立了e-gas工厂,并且在2014年生产出"e-diesel"的乙醇柴油燃料,并率先在当时德国联邦教育及研究部部长Johanna Wanka教授自己的公务车奥迪A8 3.0 TDI quattro上使用。
之后,在2017年,奥迪在德国建立e-fuel的研究设施。这是为了应对2030年欧洲将要推出的更严格的环保法规,所以,奥迪这么做可能是出于对新能源车型存在顾虑,把未来押宝新能源产业风险太大了。
有一就有二,同门的保时捷其实也在做合成燃料。保时捷把e-Fuel看做是电动化的辅助工具。
保时捷认为内燃机在未来几年还是汽车行业的主导,而且合成燃料这项技术非常重要,因为在2025年保时捷旗下会有一半车型是电气化的车型,那,混动车型在纯电续航之外,长途行驶依旧得靠发动机工作。这时候用e-Fuel混合燃料不更好么?
然后,保时捷、西门子还有一系列公司,在智力建了一个合成燃料试验场。预计该项目将产生世界上第一个生产合成燃料 (eFuels) 的规模化的生产工厂。现在,工厂正在试点阶段,预计在2022年能生产出约130000升e-Fuel,到2024年产能将会增加到5500万升,2026年可能会增加到每年约 5.5 亿升 eFuel。但是,现在保时捷的混合燃料很贵,每升10美元,但以后大范围普及有可能降到每升2美元左右。
想法很大胆,但能不能真如预期一样发展成那么大规模的产量,不好说。
接着是宝马,但宝马没自己研发混合燃料,而是在2020年投资了一家名为Prometheus Fuels的能源公司。宝马和这家公司的想法是:电动车减排太慢,直接换油最有效。
然后,他们能提供高辛烷值,燃烧起来很干净的优质汽油,并且没有重金属或芳烃、低一氧化二氮和二氧化硫。而且,价格可能和一加仑(3.78L)无铅汽油相同,或者更低的价格出售自己一加仑的混合燃料。
Prometheus Fuels的官网上写着"计划今年晚些时候,在加利福尼亚推出混合汽油",具体售价和时间不知道,咱们到时候看。
然后就是,丰田、日产、本田、迈凯伦还有供应商博世,都开始了自己的合成燃料研发。可见,传统汽车制造商依旧不想放弃内燃机这项百年的技术,一方面不能把未来全压在电动车上,毕竟电池技术没有革新性突破;而且各大车企已经售出的内燃机车型,太多了,只要解决燃油排放的问题,还能再战几十年不是问题。
合成燃料,有未来吗?
车企们正在研发的合成燃料,是需要利用驱动电解器将水分为氢气和氧气,这个步骤需要大量的电力能源,还必须是可再生的电力能源,比如风能。
第一步,用太阳能或风能的电力,转化为液体燃料。第二步,用电将水 (H 2 O) 分解为氢气 (H 2 ) 和氧气 (O 2 )。氧气被排放到空气中,而氢气留着下个步骤用。第三步,将二氧化碳和氢气与作为副产物的水 (H 2 O)一起被还原为一氧化碳。然后将一氧化碳与更多的氢气结合形成液态能源。第四步,在炼油厂加工制造合成燃料包括汽油、柴油或煤油等。最后,合成燃料的汽油、柴油或煤油直接给汽车、卡车、货船或飞机提供动力。在燃烧时,先前由该过程结合的CO 2 再次释放。
然后,关心的碳排放问题,因为e-Fuel的生产过程只采用了可再生能源,所以在使用过程中显著减少传统化石燃料燃烧后的二氧化碳排放。
由于e-Fuel这种合成燃料符合现有燃料的规格和标准,所以和现有的化石燃料相比,它的辛烷值没有区别,一款符合欧洲DIN EN 228标准的e-Fuel辛烷值是98。也就是说它的抗爆震性和动力性与传统98号汽油一样,但有害物质排放和污染更低了。而且,e-Fuel会符合当前燃料的规范标准,因此不会在现有车辆的燃油传输系统、喷注系统、燃烧等方面受到影响。
所以,理论上,用合成燃料的内燃机汽车,行驶过程中就已经实现了"碳中和"。如果发展顺利,技术普及并且能规模应用,那么距离减少碳排放的目标又近了一步。而且,如果使用合成燃料,还可以继续使用加油站等现有的设备,还能保存内燃机现有的产业链。
总结
合成燃料,是内燃机汽车最后一次希望。但也因为合成燃料的未来还难以预测,然后纯电汽车市场好像被按下加速键,发展的已经相对成熟。现阶段,电动车依旧是最好的选择;但长远考虑,合成燃料确实比纯电车型更环保。
但现在有几个问题,合成燃料的生产效率、规模以及价格需要解决,还有,如果合成燃料普及,那个时候电动车又会发展成什么样?总之,混合燃料可能是内燃机汽车
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