6月，北美某卡車制造商在美國(guó)加利福尼亞州首府薩克拉門(mén)托市宣布，到2015年將著手生產(chǎn)以二甲醚（英文名稱是dimethy ether，它是一種無(wú)色、具有輕微醚香味的氣體，具有惰性、無(wú)腐蝕性、無(wú)致癌性；具有優(yōu)良的混溶性，能同大多數(shù)極性和非極性有機(jī)溶劑混溶,其燃燒時(shí)火焰略帶亮光）作為燃料的class 8級(jí)別（車輛總重量≥15噸）重型卡車。

該卡車制造商堅(jiān)信，二甲醚在燃燒性能方面是可與柴油相媲美的未來(lái)新型能源。與柴油相比，二甲醚是較為清潔的能源，在燃燒的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生煙塵，因此如果能大規(guī)模使用二甲醚作為車輛燃料，將會(huì)對(duì)改善空氣質(zhì)量起到顯著作用。

二甲醚被寄予厚望

研發(fā)、生產(chǎn)二甲醚燃料卡車的決定，在加利福尼亞州獲得了廣泛的好評(píng)和贊許，因?yàn)樵撝輰?duì)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注由來(lái)已久。如果該卡車制造商能順利在2015年生產(chǎn)出以二甲醚為燃料的class 8級(jí)別重型卡車，對(duì)改善整個(gè)北美的環(huán)境質(zhì)量來(lái)說(shuō)將是一個(gè)福音。

奧伯龍燃料（Oberon Fuels，北美一家能源化工公司）的多位高管參加了該卡車制造商的宣布儀式。奧伯龍燃料控制著整個(gè)北美二甲醚燃料的商業(yè)化進(jìn)程，奧伯龍燃料董事長(zhǎng)瑞貝卡·布德羅（Rebecca Boudreaux）講述說(shuō)：“只要是含有甲烷的物品，都可以用來(lái)生產(chǎn)二甲醚。我們可以想像一下，天然氣、剩飯、動(dòng)物糞便、廢水、生活廢水、垃圾填埋場(chǎng)的種種廢棄物等這些物品，都可以被用來(lái)生產(chǎn)提取二甲醚。此外，研究結(jié)果表明，二甲醚是一種無(wú)毒物質(zhì)，已經(jīng)被用于制作頭發(fā)定型劑等很多人們貼身使用的物品，因此我們可以放心安全地使用二甲醚。”

2008年3月，該卡車制造商宣布，將致力于研究環(huán)境友好型車用燃料，并向股東代表大會(huì)提出了7種可供選擇的新型清潔能源——生物柴油、甲醇、乙醇、壓縮天然氣、液化天然氣、合成柴油和二甲醚。“通過(guò)測(cè)試這7種新型清潔能源，我們發(fā)現(xiàn)二甲醚更勝一籌。”該卡車制造商市場(chǎng)銷售部總裁尼伯格（Nyberg）說(shuō)。

沃爾沃市場(chǎng)產(chǎn)品部經(jīng)理愛(ài)德華·薩克斯曼（Ed Saxman）是新型清潔能源負(fù)責(zé)人，他說(shuō)：“我們以體積單位對(duì)比了柴油、壓縮天然氣、液化天然氣和二甲醚4種燃料的燃燒消耗量，結(jié)果表明在相同行駛里程條件下，二甲醚和壓縮天然氣的燃燒消耗量為柴油燃燒消耗量的2倍，而液化天然氣的燃燒消耗量為柴油燃燒消耗量的一半，雖然液化天然氣燃燒消耗量較少，但在相同行駛里程條件下，二甲醚在經(jīng)濟(jì)成本上更占優(yōu)勢(shì)。

另外他還解釋說(shuō)：“與柴油相比，二甲醚在寒冷氣候條件下不會(huì)變得粘稠，因此我們希望二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)在北美北部的很多寒冷地區(qū)能有出色表現(xiàn)。為了滿足卡車的長(zhǎng)途運(yùn)輸要求，需要使用特制的二甲醚燃料箱，這種裝備通常需要占用較大的空間，在設(shè)計(jì)車身結(jié)構(gòu)時(shí)，要預(yù)留出相應(yīng)的空間。但如果壓縮二甲醚，就可以大大縮小儲(chǔ)存設(shè)備所占用的空間，壓縮二甲醚不需要像LNG氣瓶那樣降低儲(chǔ)存溫度，并且瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)只有75psi（約等于5.17bar）,而壓縮天然氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)通常為3600psi（約等于248.21bar），而這就意味著二甲醚燃料箱價(jià)格更便宜，重量也比較輕，二甲醚車輛的續(xù)航里程也更長(zhǎng)。”
進(jìn)入商業(yè)化階段仍需時(shí)日

但二甲醚作為車用燃料進(jìn)入商業(yè)化階段仍需時(shí)日。據(jù)愛(ài)德華·薩克斯曼介紹說(shuō)，如果想使二甲醚成為真正的車用燃料，必須對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。首先要調(diào)整的就是燃料噴入系統(tǒng)，調(diào)整燃料噴入系統(tǒng)的主要目的是加快燃料噴入效率，增加單位時(shí)間內(nèi)燃料噴入流量。如前文所說(shuō)，在行駛里程相同的條件下，車輛需要消耗的二甲醚的體積為柴油體積的2倍，這就意味著在單位時(shí)間內(nèi)，噴入燃燒室的二甲醚流量要比柴油流量多一倍才能維持車輛的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果想要使二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和扭矩與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)，那么二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)就要有更為強(qiáng)勁、更為高效的燃料噴入系統(tǒng)。愛(ài)德華·薩克斯曼表示，重新設(shè)計(jì)燃料噴入系統(tǒng)并不是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)，只需要調(diào)整相應(yīng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)即可。

與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)不需要使用超高壓燃料噴射系統(tǒng)，因?yàn)槎�甲醚不需要借助超高壓噴射�?lái)實(shí)現(xiàn)霧化，二甲醚本身已經(jīng)是一種分子氣體，任何超高壓噴射系統(tǒng)都不可能使柴油霧化狀態(tài)比二甲醚更均勻。同時(shí)二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)也不需要借助超高壓噴射來(lái)凈化燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的微粒。因此與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴入系統(tǒng)所占空間將會(huì)大幅度減小，這將會(huì)在很大程度上降低設(shè)計(jì)二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的難度。“設(shè)計(jì)二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)雖然沒(méi)有技術(shù)層面的挑戰(zhàn)，但必要的資金投入是不可缺少的，在此基礎(chǔ)上假以時(shí)日，我們就能設(shè)計(jì)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的燃料噴入系統(tǒng)。”愛(ài)德華·薩克斯曼說(shuō)。

“我們使用很多實(shí)驗(yàn)設(shè)備組裝成了二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的樣機(jī)，這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本上都是手工制造的，樣機(jī)能夠正常工作。但是樣機(jī)并不能代表最終模板，并且樣機(jī)距離真正的商業(yè)化、市場(chǎng)化階段還有一段距離，因此我們宣稱，到2015年生產(chǎn)出實(shí)用的class 8級(jí)別二甲醚卡車。”愛(ài)德華·薩克斯曼講述說(shuō)。

除了要重新設(shè)計(jì)燃料噴入系統(tǒng)， 另外一個(gè)需要調(diào)整的結(jié)構(gòu)就是燃料箱。“我們需要和燃料箱供應(yīng)商合作設(shè)計(jì)出不同長(zhǎng)度和寬度的燃料箱，直至燃料箱能與發(fā)動(dòng)機(jī)其他結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完美契合。設(shè)計(jì)燃料箱對(duì)我們來(lái)說(shuō)也不算挑戰(zhàn)，只是需要一定的時(shí)間和資金投入來(lái)調(diào)試相關(guān)設(shè)備，以期二甲醚能早日進(jìn)入實(shí)用化和商業(yè)化階段。”愛(ài)德華·薩克斯曼說(shuō)。

樣機(jī)已進(jìn)行測(cè)試

該卡車制造商計(jì)劃把二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)命名為D13系列發(fā)動(dòng)機(jī)，尼伯格說(shuō)：“我們已在北美和歐洲對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了65萬(wàn)英里（約等于104萬(wàn)公里）的測(cè)試 ，樣機(jī)使用的是壓縮點(diǎn)火系統(tǒng)。目前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)主要集中在減少熱消耗、降低排氣溫度，再加上與柴油機(jī)相似的結(jié)構(gòu)，以期實(shí)現(xiàn)與柴油機(jī)相當(dāng)?shù)妮敵龉β省?rdquo;

“剛開(kāi)始我們希望二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率能達(dá)到425馬力，扭矩能達(dá)到1750磅·英尺（約等于2386牛·米），之后我們會(huì)推出輸出功率達(dá)到500馬力、扭矩達(dá)到1750磅·英尺的二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)。”薩克斯曼說(shuō)。

“與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有以下幾個(gè)組成部分——微粒過(guò)濾器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、EGR冷卻器、EGR閥、可變幾何尺寸渦輪增壓器。在初始階段，二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)用到SCR系統(tǒng)，但是我們預(yù)計(jì)運(yùn)行一段時(shí)間就會(huì)取消SCR系統(tǒng)。”愛(ài)德華·薩克斯曼說(shuō)。

每當(dāng)引入一種新型能源，就會(huì)面臨基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)這個(gè)難題，但奧伯龍燃料聲稱，已經(jīng)擁有解決二甲醚基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的方法。據(jù)奧伯龍相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，奧伯龍已發(fā)明一種小型的二甲醚提取設(shè)備，由于這種設(shè)備較小，重量較輕，可以把它移動(dòng)到任何地方。“現(xiàn)在，我們已不需要把原材料移動(dòng)到二甲醚提取設(shè)備處，而只需要把這種設(shè)備移動(dòng)到有充足原材料的地方。 如此以來(lái)，我們就能繞過(guò)原材料這個(gè)讓人頭疼的難題。”布德羅說(shuō)。