前几天微博说了想谈谈甲醇的故事，@一苒 老师看到了和我做了一个简单的访谈，聊了80多分钟能源战略的事情，有点过high了。一苒老师的视频估计还要再剪一段，关于甲醇的专题我也打算认真做一期独立的视频解读。不过既然本周和大家承诺了要说一说，我就把甲醇的部分单独拧出来简单的聊一聊：

甲醇属于代用燃料这个大类，对于内燃机自己来说，代用燃料是一种内部的革命，汽油是汽车最佳的燃料，没有之一。但是汽油有两个问题，一个是石油资源分布不均，另一个就是作为一种多组分的混合物燃料，它的燃烧产物比较复杂，也有一定的危害性。

在整个20世纪，除了苏联之外，主要的发达国家的本土在历史上并不怎么产油，或者至少开采的比较困难，特别是两次世界大战的轴心国。1939年轴心国占世界陆在面积3%、人口10%和矿产资源5%，而现代工业的血液——石油，不到全球产量的1%。所以在二战时期德国和日本研究代用燃料最早的目的是为了能源独立和战争目的，德国和日本都分别开发了生物燃油和煤炭变油等技术，甲醇也属于这其中的潜在机会之一。其中还有一种原因是甲醇本身就是在合成橡胶工艺中的一种必需品。不过当时发现甲醇有腐蚀部分金属和导致橡胶溶胀的问题，最终甲醇主要使用在了汽油添加剂（高辛烷值特点）和火箭燃料方面。

这里岔开说一句，就是从二战的时候大家发现了甲醇具有超高辛烷值耐爆震的特点，所以很多赛车以及研究类的超级战斗机都使用或曾使用过甲醇作为燃料。

代用燃料的第二次机会是1960s，伦敦和洛杉矶的光化学烟雾事件，源自汽油发动机糟糕的排放。因为汽油是一系列长链碳氢化物的混合物，而甲醇和乙醇是短链，这就意味着燃料分子式中的含氧量比较高，燃烧起来比较清洁。一个最典型的例子就是汽油和柴油点燃后有黑烟，酒精基本上就没有黑烟，甲醇更是燃烧起来甚至在白天火焰几乎是透明的。美国当时就曾经把甲醇和乙醇都作为潜在的更清洁的燃料启动相关的研究。这也是美国和欧洲开始推动电动汽车第二次研究热潮的起因。

代用燃料的第三次机会是1973s，中东战争引发的两次石油危机，直接促进了以美国为代表的西方国家更大规模的研究代用燃料的热潮，与此同时还有电动汽车，一直持续到上个世纪90年代初。在这个过程中，生物燃料为代表的乙醇与石化工业副产品的甲醇有过比较长事件的交锋。美国加州曾经在上个世纪90年代有过超过20000台甲醇汽车和数十个甲醇加油站。但是最终相对更加成功的是乙醇，尤其是在南美地区，被称为柔性燃料的乙醇汽油大获成功，直到今天也是如此。

这里面当然有地域性的特点，南美以巴西为代表，大量出产甘蔗，本来就是作为经济作物，制糖和制乙醇没有区别。尽管后来巴西发现了大量石油，但是南美本国没有提炼技术，或者早早的被西方国家买走了石油经营权，所以乙醇是这些国家唯一的机会，巴西早在1930s就支持乙醇汽油，后来把乙醇汽油列为国家强制支持和要求汽车企业必须兼容的一种燃料。

美国则是玉米经济，美国的玉米种植具备地理优势、大规模机械化和长期杂交育种，2017年调查数据显示，美国玉米的平均产量为1.1万公斤/公顷（1466公斤/亩），而中国为6090公斤（812公斤/亩），只有美国平均产量的55%。这里要补充一下，美国的玉米98%是转基因玉米，主要是为了适应机械化种植下的防御病虫害，但是不能把产量高简单归结于转基因，核心还是机械化程度。根据调查，中国玉米的人力均摊成本是美国15.8倍，这是中国玉米价格比美国反而高56%的核心原因。

根据美国的调查，专门为企业提供玉米做乙醇的农户，在玉米价格波动的很多年份，可以比在美国直接卖玉米增收大概40%左右。

但是真正重创甲醇燃料在民众中的信心，是甲醇的“有毒论”。甲醇的中毒原理是：甲醇经过人体代谢后，会产生甲醛和甲酸。其中甲醛的危害大家应该知道，甲酸会积累的人类的眼睛位置，破坏视神经，严重的时候会导致永久性损伤。年纪大一点的人可能会记得中国曾经发生过严重的“假酒案”，使用工业酒精勾兑白酒，结果甲醇的含量超标，导致了全国多起酒后失明的案例。

在上个世纪90年代，在美国有一艘运载大量甲醇的货轮在美国内河运输的地方倾覆了，引起了很多媒体的报道，河流中还有鱼类大量死亡，形成了“毒沉船”的新闻传播，给很多民众带来了严重的恐慌。甲醇在温暖的地方是一种比较容易会发出蒸汽的燃料，尾气中也会带有甲醛和甲酸。相比之下，乙醇就是酒精，酒精就是酒，就是粮食精，越喝越年轻[嘻嘻]（好像扯远了）

但是，甲醇的毒性事实上是被严重夸大和高估了的，正如我们说：“抛开剂量谈毒性是耍流氓的逻辑”。最早甲醇的毒性被过度放大了，考虑到汽车使用场景的情况，甲醇是相当安全的。人们每天从水果、蔬菜、酒精饮料摄入的甲醇量在21—77mg。在我国甲醇几十年生产过程中，常年甲醇操作人员从未发生因接触产生伤亡或职业病案列。联合国粮农组织和世界卫生组织以及国标GB2760将甲醇列为食品加工助剂，控制在微毒范围内。我国GB5044((职业性接触毒物危害性分级》标准中明确甲醇属于中等危害，和乙醇处于相同等级。在我国，13个省的部分地区试点使用15%掺比甲醇汽油（M15），五省10市试点过M100（纯甲醇燃料），后面会提到。

甲醇没能pk过乙醇，但是乙醇在上个世纪90年代后在美国也开始衰退了。首先是随着地球的人口增长和粮食危机的出现，这种消耗粮食作物的发展模式收到了很多抨击，而且最关键的是乙醇并不便宜。另一方面是石油公司出于自身利益的政治游说以及政府对燃料的税收政策问题，第三还是内燃机的发展，尤其是三元催化技术的发展基本消除了光化学烟雾这类严重污染的情况，所以醇类代用燃料又陷入了低谷。

中国的甲醇燃料的探索的起因和电动化的一开始的目的差不多，就是减少石油依存的解决方案之一。同时开展的还有乙醇，我国在2000年之后一段时间一度对关于乙醇汽油比较关注，一方面是随着国家的发展，对于汽柴油的需求越来越高，作为一个农业大国是否可以通过醇类燃料减少对外部燃油类资源的依赖是一个永恒的课题，另一方面，是当时由于国内连年粮食丰收，又加上历史上的多年粮食积累，每年中国都在抛弃报废大量的临库陈化粮。这些粮食不能给人吃，作为畜牧业消耗也不是很合适，有人就提出可以用来做乙醇，然后通过乙醇汽油来长期消耗。

那个时候我还在学校，各类代用燃料也是我们研究的课题之一。其实在那个时候这个话题还和土地流转问题挂钩了。因为在那个时代突然有很多中国的所谓”自由经济学家“认为，耕地问题和粮食问题都是可以通过自由贸易和技术进步来取代的，所以需要解绑中国的18亿亩耕地红线，把更多的耕地转为建筑用地或其他灵活用地，从而实现经济可持续发展。

从2005年-2011年，世界主要粮食生产国灾害频发，并直接导致了2006-2008年，2010-2011年两次世界粮食危机。恰恰是中国的粮食政策和耕地政策保障了中国平稳度过了这两个时期。目前我们正处在2020年之后的第三轮世界粮食危机的轮次中。

当粮食缺少5%的时候，不是粮食价格增长5%，而是当粮食价格上涨到5%的人口就算饿死也买不起的时候，价格增长才会停止。

所以2006年之后，关于陈化粮转乙醇的研究课题就渐渐消失了。

乙醇还有一个问题，就是贵。乙醇的制造成本，高达4000元/吨。而甲醇的制造成本，最低只要800元/吨，即便是交易价格，大概也在1300-2200之间。考虑到热值差异，乙醇并不便宜，而甲醇是太便宜了。北方地区有一段时间流行过一种添加剂，实际可以比较大量的加到汽油里面烧，一般是一些运营车辆拿这个降低成本，里面的主要成分就是甲醇。

所以，在2009年，国家开始组建团队启动甲醇的研究项目。

甲醇这个燃料中国有非常独特的优势，就是散煤。很多人可能不知道，全球最先进的火电技术，也是在中国。火电作为最大的碳排放和污染物排放源之一，清洁燃烧的要求非常高，但是中国又是一个贫煤多，富煤少，煤炭中混杂的有害化学物质，尤其是硫等成分很高。所以特别是贵州，煤炭资源总量丰富，但是以散煤居多，以散煤的品质，是没法进入清洁煤炭要求高的大型火电站的，随着国家陆续开始禁止中小火电站，还有取暖能源煤改气，散煤的出路越来越少。制造甲醇的接受度就很好，这些散煤都能够被很好的应用。国家的甲醇汽车试点从2009年启动，2012年确定五省10市试点，最积极和成果最显著的就是贵阳，其次是陕西和陕西。

截止2022年当时的统计，吉利汽车的甲醇乘用车规模化运行2.7万辆，总里程超过100亿公里，最高单车里程120万公里，仅贵阳就超过1.7万台，90%是出租车，甲醇加油站超过50座。

但是我们要实事求是的说，2018年试点结题的时候，沉寂了比较长的时间，因为替换的主要是纯燃油车，改成了纯甲醇车，从燃油效率改善的角度来说大概节能10-15%左右，那大家知道电动车的节能远不止这个数字，而且很多关键零件的供应链都要重新设定，比如说燃油喷射系统就是个挑战，联电不愿意为2万台左右的量重新定制零件，吉利硬生生培养了一家甲醇的燃油喷射系统及控制器解决方案的本土企业，而且车子的体验比燃油车要差。所以跟进的企业不是太多。

其实关于甲醇汽车的不足与应对方法，我可以向大家解释一天。很多人也已这个理由来说甲醇汽车是不是很难实现。遇到这类问题的时候，我一般就问两句话：1. 你觉得甲醇汽车的困难哪一点比2014年开始国家累计投入1.5万亿规模资金发展电动化要高的地方；2. 你觉得甲醇汽车的困难哪一点比全球现在热火朝天的想要把氢气应用在汽车上的困难要大的。这些都是有解法的。

甲醇汽车最核心的问题，其实是甲醇汽车的发展在破坏旧有产业链的同时，没有一个强大的现有利益体能够从其中获利。它的反例就是氢能，尽管氢能的未来是绿氢，但是目前发展氢能不可避免的在相当长的时期内，氢能来自于石化产业，所以氢能的主要建设方是石化集团。

还有一点是甲醇非常恐怖的特性，就是甲醇本身就可以直接作为汽车燃料，几乎不需要添加添加剂，未来我们主要添加一些让甲醇燃烧的时候有颜色，以及一些有利于减少溶胀问题的添加剂。也就是说，人民可以自制汽车燃料。这事实上也是美国纯乙醇燃料最后被限制的部分原因之一，在美国支持纯乙醇燃料的全国性联盟，有很多直接就把自己的名字叫自制燃料联盟。

目前的双碳战略给了甲醇汽车再次回归主流的机会，因为混动技术在发展的当下，不可避免的被问及，那么未来面对碳中和怎么办。在所有碳中性燃料选项中，甲醇是液体燃料，常温常压下非常稳定，而且分子式比较简单，可以从氢气非常高效的转化出来。吉利推出了雷神混动的甲醇版，在杭州亚运会的火炬采用了源自沼气的绿色甲醇，在北欧推出绿色甲醇燃料计划等等。

目前甲醇应用最热的领域是船舶。因为过去船舶主要使用重油。重油是最脏的燃油，是石油蒸馏过程中沉淀在最下面的成分，流动性仅好于沥青。但是好在便宜。大型远洋船运设备用重油便宜，但是到了港口如果还用重油，那么港口的空气就会非常糟糕。

所以目前全球超过三分之一的港口已经明确要求采用清洁燃料作为船舶的燃料，大部分的船采用重油和柴油双燃料，但是面相未来的清洁化发展还不够，目前有两大燃料：甲醇和氨气，正在快速发展中。

氨气的热度主要来自于它是氢气的替代品。目前欧洲在西班牙和沙特阿拉伯、日本在澳大利亚、沙特阿拉伯、阿联酋等地的沿海建立光伏，然后就地电解水生成氢气，然后再转为氨气运输到欧洲和日本，然后在日本支持日本未来的氢能社会，到欧洲进入Power to Gas流程变成其他的电子合成燃料，此外还有深海风场，就近电解，然后转为氨气运输。目前欧洲有数十个电子燃料工厂，进行这方面的研究，合成产物从甲烷、甲醇，到乙醇，乙二醇，二甲醚甚至一直到汽油和柴油，当然形成的产物的链越长，越复杂，那么制造的能耗就越高。

所以，甲醇最大的优势来自它自身：在常温常压下是一种液体燃料，方便存储和运输，在碳中和理论方法方面，它是常温常压液态燃料中最简单的分子结构，所以是液体燃料中从绿色氢气与二氧化碳直接合成需要能耗最少的。更重要的是，在推广早期，可以非常廉价的通过石化燃料转化获得，在国外，他们更多的采用天然气来转化，而中国可以以非常廉价的方法从劣质煤转化，价格大概只有国外制造的一半左右。所以，甲醇是中国唯一一个可以有机会以全球最低廉的价格在过渡阶段制造灰色甲醇的燃料。

这是天赐的机会，但是由于种种原因，或许就是因为它太好了，我们不配拥有。

如果甲醇可以被列为国家支持基础设施的燃料，我们技术层可以确保2年内全国上路对应车型。

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