未來汽車的「永動機」？揭開「可燃冰」的神秘面紗

5月18日，國土資源部地質調查局在南海宣布，正在南海北部神狐海域進行的可燃冰試採獲得成功，這也標誌著成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開採中獲得連續穩定產氣的國家。

消息一出，頓時引起了業界廣泛關注。據了解，可燃冰是天然氣和水結合在一起的固體化合物，外形與冰相似。由於含有大量甲烷等可燃氣體，因此極易燃燒。同等條件下，可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍，而且燃燒后不產生任何殘渣和廢氣，被業界譽為「屬於未來的能源」，應用前景廣闊，尤其是對汽車發展將產生巨大的影響。

可燃冰究竟有何「魔力」讓業界如此關注？又將為汽車帶來哪些革命性改變？可燃冰在開採以及應用方面還存在哪些問題？面對這一系列問題，《汽車報》記者採訪了多位業界專家，試圖揭開「可燃冰」的神秘面紗。

難點在於開採 率先突破

石油大學(華東)非常規油氣與新能源研究院負責人楊金秀接受記者採訪時表示，可燃冰是一種對外界環境比較敏感的物質，在低溫高壓的條件下才能穩定存在，一旦在常溫常壓下就會氣化。

與石油、天然氣等傳統能源相比，可燃冰的儲存量十分巨大，但是目前該能源面臨最大的問題就是開採，可燃冰的開採難度及危險性都很大。

因此，多個國家雖然經過多年的探索，但始終沒有掌握核心的開採技術。楊金秀告訴記者，可燃冰如果開採不當，發生泄漏等情況將對大氣帶來非常大的污染，據了解，甲烷的溫室效應是二氧化碳的20多倍。同時，可燃冰因為結構的不穩定，在開採的時候容易引起海底滑坡，導致海嘯等次生災害。

可燃冰的試開採一直是一項世界性難題。2013年日本曾嘗試進行過海域天然氣水合物的試開採工作，雖然成功出氣，但最終由於泥沙堵住了鑽井通道，試采被迫停止。2014年-2016年期間，美國對墨西哥灣地區的可燃冰進行長期觀測，並制定相應的開採計劃，到目前為止也尚未有進一步的進展。據悉，美國、日本及加拿大等國計劃於2020年對可燃冰實現商業化開採。

可喜的是，經過近20年不懈努力，取得了天然氣水合物勘查開發理論、技術、工程、裝備的自主創新，實現了歷史性突破。據了解，此次試開採，成功達到了日均產氣一萬方以上以及連續一周不間斷的國際公認指標。另外，開採現場位於距香港約285公里的南海北部神狐海域，採氣點位於水深1266米海底以下200米的海床中。自5月10日正式出氣至今，已累計產出超12萬立方米，甲烷含量高達99.5%的天然氣。

能量密度極高 或成汽車永動機

海洋石油總公司某海上開採技術人員向《汽車報》記者介紹了可燃冰的能量優勢。

可燃冰之所以會引起大家的關注，主要在於他的能量密度十分大，一小部分燃料就能支持汽車長時間行駛。

他指出，可燃冰是一種碳與水化合物，其單碳重量與能量是成反相關的關係，其中單碳結構的甲烷（CH4）的含量高達80%~99.9%，因而其蘊含的能量就高。他強調，

比如瀝青的主要成分為多碳結構，因而能量密度低，不適合作為燃料使用。

楊金秀也表示，可燃冰的最大特點就是能量密度高，1立方米的可燃冰可釋放出約等於164立方米天然氣的能量。另有資料顯示，如果將同等體積的固體酒精和可燃冰同時點燃，可燃冰的燃燒時間遠遠長於同體積的固體酒精。初步計算，一輛使用天然氣為燃料的汽車，一次加100升天然氣能跑300公里的話，那麼加入相同體積的可燃冰，這輛車就能跑5萬公里。可見這個神奇的「能量塊」，體積雖小，其巨大的能量卻不可估量。

據估算，在世界可燃冰總資源量大約相當於全球已知煤、石油和天然氣總資源量的兩倍，被譽為21世紀最具商業開發前景的綠色清潔戰略能源，也成為各國競相研究開發的熱點。

「燃冰汽車」真的要來了嗎？

據業內人士分析，可燃冰有望接棒傳統能源，在的商業開發也有望實現突破，屆時將給產業鏈的上中下游企業發展帶來新一輪的投資機會。長期關注可燃冰研發的業內人士告訴記者，可燃冰可應用於交通、冶金、電力、輕工等行業，其中包括內燃機、汽車、鍊鋼、熱處理、印染、紡織等諸多方面，對下游企業的商業價值不可估量。

可燃冰離開海面之後就會氣化，目前要克服好該燃料的不穩定性。

中海油技術人員指出，可燃冰成分比較單純，實現開採之後，後期處理將節省很多的成本，而天然氣開採還要經過脫硫、除雜質等環節。另外，的LNG（液化天然氣）技術條件都比較成熟，相信可燃冰的運輸、儲藏技術也會很快成熟起來。

那麼，聚焦於汽車領域，可燃冰的應用前景將會如何？濰柴動力股份有限公司副總裁佟德輝指出，對照天然氣發動機的開發，可燃冰今後或許可直接作為動力能源應用於汽車。

可燃冰的最終形態其實就是天然氣，我相信在汽車方面的應用前景將會十分廣闊。

在佟德輝看來，天然氣發動機的技術已經相對成熟，如果可燃冰作為車用燃料，那麼以後開發出專用的天然氣發動機將會十分必要，天然氣汽車的比例也將會大幅度提高。

對此，清華大學汽車技術研究院宋健院長也對記者表達了類似的看法。他認為，可燃冰開採完成後的最終形態與天然氣並無區別，對應到天然氣發動機的技術儲備，在汽車中的應用技術上難度並不大。宋健說：

現在就是要解決天然氣汽車的成本問題，隨著規模化生產，希望天然氣汽車的氣罐成本能夠降下來。

佟德輝則認為，目前天然氣發動機在解決高熱負壓及潤滑性方面需要提升，此外，天然氣加註站建設的問題將會成為未來的重點，由於天然氣加註站數量較少，天然氣汽車也只能在有限範圍內行駛。

當然，這一切都是基於現有條件的推測，可燃冰最終是否能適應未來汽車的要求，還需要伴隨研發的進程與最終的應用情況做出結論。商用車行業專家楊再舜指出，伴隨而來的安全、燃效、碳排放等也是我們需要考慮到的問題。

可燃冰最終是直接應用於汽車，還是需要多次加工，還應經過更細緻的驗證。