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作为叉车人的你知道多少替代燃料叉车?

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/11/29     浏览次数:    
                      合肥宝发动力技术有限公司蒋旭东

     作为叉车人的你相信知道柴油、电动、汽油叉车,但还知道多少替代燃料叉车?大部分人可以答出液化气叉车、天然气叉车,其它的就不太了解了。

     其实,还有诸如乙醇、甲醇、生物柴油、二甲醚DME、氢气、混合燃料等替代能源叉车闪亮登场的机遇。

其中一类称为醇醚叉车的新类别叉车是我们叉车人今后需要特别关注的,因为他们不但会给内燃叉车的环保带来欣喜(环保不高于天然气车的排放物),还会降低叉车的燃料成本(经济性好)。这类叉车分别是甲醇叉车、乙醇叉车、二甲醚叉车。醇醚叉车作为替代能源叉车的主要方向之一将会随着BAUFAR公司的宣传推广逐步为叉车行业人士所熟知。

由中国内燃机工业协会起草的《中国内燃机工业“十三五”发展规划》已经完成。该《规划》提到,“内燃机是目前和今后实现节能减排最具潜力、效果最为直观明显的产品,在相当长一个时期作为主流动力机械的地位不可动摇。”

越来越高的排放标准不仅对车辆厂商,也对内燃机的生产提出了新的环保要求。对此,中国机械工业联合会副秘书长李东茹表示,“应将未来的发展重点放在绿色设计技术、清洁生产技术、资源循环利用技术以及节能减排降噪技术上。在业内开展新型替代燃料燃烧技术研究。” 合肥宝发动力公司(BAUFAR)作为眼下国内最早一家致力于涉足各类替代能源叉车动力产品的研发、生产型公司,已经储备了天然气(LNG/CNG)、液化气LPG、乙醇汽油、甲醇、生物柴油、二甲醚DME等替代能源发动机的研发能力。

一、我国替代燃料叉车的发展前景

总体来看,我国叉车用替代燃料仍处于早期发展阶段,在排放政策推动下,已呈现出一些发展迹象、替代能源技术的路径多元化的趋势。

1)内燃叉车多元化发展是我国叉车替代燃料开发进程的必然路径。从资源保障能力上看,目前非常规石油资源、生物质资源、煤炭资源都有规模化开发潜力。

2)各类替代燃料发展进程将呈现重叠递进的态势。在近期,低碳高效替代燃料技术和产业化条件部分已经成熟、具有明显节能减排效果、可望率先扩大市场占有率,包括液化气叉车、天然气叉车、乙醇和甲醇叉车等。中长期来看,随着国际石油价格回升、替代燃料技术快速进步、国内能源税和温室气体排放权制度的建立健全,清洁替代燃料和新能源叉车将进入快速发展阶段。在长远期,随着各种清洁替代燃料技术的日趋成熟,其中温室气体减排潜力最大和资源保障程度较高的技术途径将得到更多支持和更快发展,预计主要是各类燃气叉车(天然气(LNG/CNG)、液化气LPG)、气电混合动力车、第二代生物燃料叉车、二甲醚和甲醇叉车都有轮番上台的机会存在。

3)受到加气站的制约因素,液化气LPG叉车将率先于天然气NG叉车之先并保持高速发展,但其发展会受到区域和价格等方面的制约。而目前的态势是LPG叉车国际市场的需求量远大于国内市场。

4)生物液体燃料产业化水平有望进一步提升,但生物柴油叉车短期不会成为近中期的市场热点。

5)煤基合成燃料主要是醇醚类燃料将成为重要替代燃料方向之一。甲醇叉车、乙醇叉车、纯二甲醚叉车的市场化应用也指日可待。

6)新能源产业化的进程加快,叉车行业在叉车产业的示范和基础设施的带动下,锂电类、混合电动动力类、氢燃料内燃叉车的发展进程可望进一步加快实现推广应用,

二、替代燃料叉车的技术分类

可以应用于内燃叉车的代用燃料种类有:

天然气(NG)叉车,又细分为CNG叉车与LNG叉车;液化石油气(LPG)叉车;生物柴油叉车;二甲醚叉车;甲醇叉车;乙醇叉车;氢气叉车等。当前,叉车主机厂家对液化石油气(LPG)叉车和天然气叉车已经可以实现批量销售。

根据叉车每次使用燃料种类的不同,内燃叉车又分为:

A 单燃料叉车——叉车只能使用一种燃料,没有备用燃料可以选择。譬如:单LPG叉车、单CNG叉车等,按此定义柴油叉车也是单燃料叉车的一种。

B 两用燃料叉车——叉车能够使用两种燃料,同一时间只能使用其中一种燃料,但可以自由切换来使用,比较常见的有LPG与汽油的两用燃料叉车。

C 双燃料叉车——叉车能够使用两种燃料,但是在同一时间混合使用。譬如:柴油掺杂天然气、柴油掺杂液化气、汽油掺杂乙醇。也可以称为掺烧叉车。

考虑到产品的稳定性、技术可行性以及排放情况在实际应用与BAUFAR公司大量的试验证明,双燃料技术(也就是掺烧技术)不容易成为主流技术,主要的原因是排放控制。排放的控制不过关的产品面临政策面的压力下,不适宜在替代能源叉车的整车前装市场应用。

三、各款替代燃料叉车的特点及发展状况

 液化石油气叉车,简称LPG叉车

LPG是英文liquefied petroleum gas的首字母缩写,意为液化石油气。LPG叉车最早于90年代引入中国小批量生产,是国人最早接触并实际产生销售的一款替代能源叉车,应该是中国叉车行业替代能源的鼻祖车型。目前LPG叉车也是应用最为广泛的一种替代能源叉车。

液化石油气叉车都是已成熟技术,在供气资源或加气站方便的条件下逐步推广也是叉车燃料多元化方向之一,可以解决排放污染和经济运行,所以它会成为替代叉车燃料中必不可少的一个主流产品。

压缩或液化天然气叉车,简称CNG/LNG叉车

天然气(英文:Natural Gas简称NG)其主要是由烷烃构成,是一种无色无味的气体,常见的车用代替燃料天然气有两种存在的形态,一种是压缩天然气(CNG),一种是液化天然气(LNG)。在中国出现的时间是2002年宝鸡合力研发的一款天然气CNG叉车。

应用前景:

由于后工业时期世界能源结构的调整与各国排放法规的日益严格,使用天然气作为叉车代用燃料中的一种,是时代的需要也是客户自主选择的权利。在天然气资源严重短缺而必须依赖进口的中短期、以及用户端的场(厂)内加气站建设的缺失;LNG气罐价格昂贵、以及气罐会自动排空燃料等困扰造成的LNG利用率不高等问题,NG天然气作为叉车的普及型代用燃料看起来似乎任重而道远。

 生物柴油叉车  

生物质能是一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,可转化成常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽,用之不竭,是一种可再生能源。目前的生物柴油由动、植物油脂及废烹调油转化而成。

生物质柴油叉车在国内没有得到过真正意义的推广,2015年度合肥BAUFAR公司接受一家知名生物柴油公司的委托进行了生物柴油叉车发动机型式的试验,各项试验数据表明,生物柴油的动力不低于标准柴油,经济性非常强,但由于各家工厂的生物柴油制造工艺差异化大,没有得到严格控制的生物柴油排放污染物很难掌握,在整机的排放中各项污染物的控制比较困难。

 乙醇叉车

1、乙醇( ),俗称酒精,是以玉米、小麦、薯类、甘蔗等农作物作为原料,经发酵、蒸馏制成,也可以由乙烯与水合成[9]。将乙醇脱水后再加上适量汽油后制成变性燃料乙醇,所谓的车用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配制成一种车用燃料一般常用的有两种:一种是E10(即乙醇含量站容积的10%)一种是E85(即乙醇含量站容积的85%)。

2、乙醇叉车的市场推广情况:

如果把乙醇叉车理解为乙醇汽油叉车对大部分人来说都不陌生,在国内许多地区向汽油中按比例加入一定量的乙醇即为车用乙醇汽油,目前受到排放法规中PM碳颗粒物限值的要求,今后乙醇叉车的市场有希望获得进一步扩大。目前该替代能源叉车是除了柴油及电叉车外应用非常广泛的产品之一。

而在巴西国内全部使用乙醇汽油已有近20年的历史,是世界惟一不供应纯汽油的国家;巴西的乙醇叉车市场占比一度超过内燃叉车的50%。近年,美国、日本、印度启动乙醇汽油推广计划;目前英国、荷兰、德国、南非、泰国、奥地利在积极推广乙醇汽油替代工作;这些国家的乙醇汽油叉车是有市场需求的。

 二甲醚叉车

1、二甲醚(Dimthyl Ether,简称DME)是一种简单的脂肪醚,又称木醚、甲醚。DME的化学分子式为CH3OCH3在常温下是一种无色可燃气体,二甲醚氧含量高,这使得DME的燃烧十分充分,几乎是无烟燃烧。是城市车辆比较理想的清洁燃料。

目前叉车行业当下只有合肥宝发公司用作为动力技术的储备,国内尚没有实现过二甲醚叉车的整机销售,考虑到二甲醚价格和环保的优势所在,该产品的市场突破也有机会。

2、二甲醚在叉车的应用方式:

有纯液态二甲醚和以二甲醚作为点火促进物质两种方式:纯液态二甲醚缸内直喷压燃式、以及混合喷射。混合喷射又分为二甲醚预混、柴油(或甲醇)喷射式。

按照实际的运行效果来看,采用纯液态二甲醚缸内直喷压燃式是最容易的应用。即利用燃油喷射装置直接向气缸内喷射液态二甲醚,靠发动机的活塞压燃着火进行工作。

甲醇叉车

甲醇又名木醇,化学分子式为CH3OH,是一种无色有毒的液体,易挥发、易燃、易氧化,能与水、乙醇、乙醚、苯、酮等有机溶剂混溶,蒸汽与空气可形成爆炸混合物,遇火发生爆炸,有腐蚀性。

甲醇叉车的技术路线:以491汽油甲醇发动机为主的技术路线,已成功在合肥宝发公司的491产品平台上得到小批量销售,通过对早期产品存在的问题逐步改良而形成了可靠的技术储备。甲醇燃料在作为叉车代用燃料时主要以纯烧为主,有别于乙醇汽油车。

氢燃料叉车

1、氢气英文名字(hydrogen)化学分子式 不溶于水、乙醇、乙醚,是无色可燃的气体。氢气作为叉车替代能源有两种方式存在,一种是以现有叉车的内燃机为基础,通过改造制成可以以氢气为燃料的内燃机。另一种是以氢气为叉车燃料电池的燃料,通过质子交换的方式来发电驱动叉车。

2、应用前景

传统的石化燃料发展到今天暴露了很多问题,如环境污染问题、燃料短缺问题,而氢正好符合我们的需求,它储量丰富,燃烧后排放物无毒无害,是最为理想的叉车替代燃料。

四、替代能源叉车的趋势分析:

1)中国的能源政策是:节约优先、立足国内、多元发展。因此,中国内燃叉车的代用燃料朝着多元化方向发展是个趋势。

2)当前的液化气叉车、天然气叉车、乙醇汽油叉车已经中小批量开始销售,其它能源市场的开拓是个时间问题。

3)甲醇、乙醇汽油、生物柴油、二甲醚作为叉车代用燃料在技术上是完全可行的。

4)液化气、醇醚叉车、生物柴油燃料是未来替代燃料发展的主要方向之一。

发展替代能源叉车与汽车一样,不但需要我们开发新产品、新应用,更加应该考虑产品使用的区域、燃料的性价比优势、环保要求、燃料的可取性,因地制宜才会有机会把替代能源叉车深入的推荐给所需要的地区及用户。

http://www.chinaforklift.com/news/detail/201611/53906.html

 

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