日本二甲醚加注站及其技术

　　日本从上世纪九十年代开始大规模的开展DME应用研究，在DME研发方面取得了相当多的成果，最为重要的是在日本政府的资助下，十几家日本相关企业组建了一个DME发展联合会，建立了一条从DME燃料生产线、DME运输车对队、若干示范加注站，并开发出多种DME发动机汽车(主要替代目标为原来的柴油车型，如载重卡车、公交车、中型客车等)进行路试的完整产业链，并提出了DME民用那、车用燃料行业标准，其中取得的成就值得我们借鉴。

1、加注站及相关技术
　　日本现有车用DME加注站4座，由日本DME联合会的几家企业建设、运营管理(中央精工，东邦燃气，岩谷、伊藤忠等企业)，各加气站的加注方式不尽相同：落差式重力加注系统；类似于LPG的自增压加注系统；氮气加压加注系统。
　　在加注站关键技术中，日方解决了DME专用橡胶件、计量系统、加注枪系统(加注口径标准没有确定，目前沿用LPG装置)、储罐、系统控制仪表等技术，但是润滑剂添加当量、扩散速度及混合方式、DME燃料系统通用口径、车用燃料瓶规格、DME专用泵、加注站氮气溶解进DME等问题没有最终解决。日本国内没有石油、煤、天然气，无论汽油、柴油，还是DME都需要进口，对他们来说原料价格都无法控制，且日本国内的汽车已经实行相当于欧四的排放标准，在目前的价格体系下，在经济、环保上他们都没有商业运营DME车的实际需求。因此DME加注站相关标准还处在准备阶段，储罐容积、设计规范、消防等方面的工作都没有制订，都完全参照LPG系统，但是形成了一个重要的标准——二甲醚车用、民用燃料行业标准。日方所有的研究都是严格控制在日本现有法律的框架下，因为一旦突破这个框架，很多的工作都要重新开始，投入也要增加，在现在没有明朗的市场前景的情况下，这种突破日本方面还没有企业愿意承担。
　　由于日本的DME加注系统都应用在示范运营站上，加注速度都较低(20～30L/min)，在车用DME燃料瓶大于现有柴油车燃料瓶的基础上，加注时间过长(一台公交车的加注时间在20分钟左右)，很难满足商业运营的要求。因此我们在国内开展DME加注站的研究应集中在泵加注的方式：一是其他的加注方式已有现实成果，且工艺相对简单，我们无需多费精力在此；二是泵加注方式(地面泵、潜液泵，而潜液泵又更符合大城市加气站建设的相关要求)流量大、加注速度容易控制，能避免氮气混入DME释放后产生的压升给燃料瓶带来的放散危险，便于燃料添加剂的混合。这方面的工作欧洲沃尔沃公司有较为先进的理念和技术，已经有多篇技术专著和多项技术专利，并且已成功开发出DME小型发动机组为为主体的热电三联供系统(此系统在下一节有详细的介绍)。
　　我们还要关注的一个问题是，DME燃料热值低于柴油，因此在保持同样续驶里程上，DME车的燃料罐将大于现有柴油车燃料罐。要保证加注速度，加注口径势必会增大，因此加注站开发要紧密和车用燃料系统开发紧密联系，在加注要求和车用燃料系统双方面的角度，共同来确定最优的加注通径，形成统一的规格尺寸，避免异地异尺寸。日本方面很关注中国的加注规格，希望和中国形成标准联盟，这也从另一个方面反映了他们偏注于车的应用，以及未来向中国出口DME汽车。

2、DME发动机技术
　　日本大发柴油机株式会社已经开发出100～2 000kw的DME发电机组，中央精工则开发出了8.2kw的小型DME三联供机组。由于厂商出于技术上保密，没有非常确切的给出有参考价值的燃料消耗量。但是通过他们提供的资料，对比参考国内上柴厂的相关指标，我们可以初步判断在相同热值下，DME发动机的效率比柴油机高15～20%,预计DME与柴油的替代比在1.35～1.55之间，如果上海柴油机厂能最终将其变成现实，这对DME燃料供应商来说是个福音。
　　我本人从头参与了上海车用DME项目，但参与这个项目，一直以来我最重要的关注点不在车，因为新奥不是丰田公司，整体的关注点更集中在DME发动机，以及可能形成的DME发电机组，这是柴油发电机的良好替代品。在中国东部沿海个体经济地区，随着经济的进一步发展，负荷高峰电力的紧缺将会进一步加剧，分布式能源利用方式将逐渐成为主要能源供给方式。一旦更加高效、低污染的中小型DME发动机组开发成功，我们可以在现在的江浙、广东、福建地区为用户提供DME分布式能源解决方案，每家配备一个DME燃料罐就可以解决电力、空调、热水以及燃烧的需求，这种技术也许会给我们的能源分销带来革命性的变化，而这也正是目前日本城乡LPG应用的实情，屋外挂的LPG燃料罐解决家庭的主要能源供给。
　　现在日本已经开发出小型DME热电联供技术，而上柴也正在积极攻关，我们无法制造发动机，但是我们可以利用这些技术，尝试推动DME发动机技术的发展，在解决车用加注的同时形成民用加注的方案，与关键技术厂商形成共享自主知识产权，在未来的市场中形成双赢。

3、DME燃烧设备及其他应用
　　岩谷产业株式会社有一个国家级的DME燃烧实验室，在DME流动性能，燃烧性能方面做了很多工作，但是此次日本之行，日本方面并没有安排参观这个实验室。
　　该实验室目前主要进行的工作有工业和民用燃烧器具、燃料添加剂、DME涡轮发电燃烧器、燃油喷射泵的相关实验，这些都是很基础性的工作，一旦突破将会带来广阔的市场，沃尔沃虽然主业车用，但是在燃烧研究方面有很高的水平，也做了相当多的工作，而国内还没有相关的机构系统进行这些工作。