大气污染治理必须抓住源头。根据《北京城市总体规划(2016年-2035年)》，未来北京的大气污染治理工作首先要完成新一轮PM2.5源解析，通过源解析的结果，增强治理的针对性。此外，北京还将重点治理氮氧化物和挥发性有机物，今年将重点治理重型柴油车和扬尘污染。在本次两会上，李克强总理在政府工作报告中指出，在2018年要坚决打好污染治理攻坚战，专门提出“开展柴油货车超标排放专项治理”。
柴油机是中国经济建设的主要动力装置。据中国内燃机工业协会的数据报告统计，2016年陆路运输75%是由重型商用车担任的，其特点是排量大、工作时间长。2016年，在内燃机消耗的2.7亿吨燃油中，柴油为1.6亿吨左右 ，其中占商用车保有量大约14%的重型车消耗了近50%的柴油。柴油车是重要的空气污染源。
研究表明，汽油机虽然废气中也含有大量有害排放物，但只要发动机排气达到工作条件，其自身带有的三效催化转化器，可以有效把污染物彻底消除。可柴油机特别是重型柴油机不但排量大，工作原理既压燃又稀燃，燃烧时产生的炭烟就是PM2.5，产生的氮氧化物就是硝酸盐的主要成分NOx。由于柴油机的燃烧特点，造成NOx和PM在燃烧中形成一对此消彼长的对立关系，也成为制约柴油机发展的魔咒。
甲醇是最简单的醇分子，只含有一个碳原子，燃烧清洁，不但是重要的化工原料，也是内燃机的清洁燃料。常温常压下是液体，加注和运输都很方便。但是甲醇却难以直接应用于柴油机。原因在于，甲醇热值低，“不禁烧”，如同秸秆或者树叶燃烧产生的热量完全无法与木柴或者煤炭媲美一样。另外，甲醇在柴油机上应用还存在诸多难点，如难压燃，其着火温度是柴油的一倍以上;蒸发性差，15℃以下不蒸发，与柴油不相溶;不仅如此，甲醇对一些常用的发动机材料还有一定的腐蚀性。
天津大学姚春德教授领衔的内燃机替代燃料创新团队，采用发动机用纯柴油起动，热机后用双燃料方式工作，解决了甲醇难压燃和冷启动以及甲醇与柴油不相溶、甲醇蒸发性差的难题。其特点是，甲醇进气管喷入、柴油引燃甲醇混合气、柴油甲醇实时最优配比，而发动机结构无需改变。
目前该技术已达到甲醇45.6%的最大替代率，平均替代率32.7%;燃料效率提高8.7%，最高值由原机的43.4%增加到47.6%。同时，甲醇与柴油掺烧后，明显加快了燃烧速度，同时减少燃烧中的炭烟和氮氧化物(NOx)生成及排放。为解决甲醇对各部件以及管路的腐蚀性问题，姚春德教授带领团队研究了甲醇对泵、液位计等关键部件的腐蚀机理，发明了直流无刷耐醇泵、耐甲醇腐蚀液位计、滤清器和限压阀以及耐醇胶管等高可靠、长寿命的涉醇专用部件。
甲醇的生产原料广泛、生产技术成熟，不仅煤炭、天然气、生物质，甚至二氧化碳都可以作为甲醇的生产原料。我国目前是世界上最大的甲醇生产国，产能和产量都高居全球首位，价格低于汽油和柴油。甲醇用于替代柴油在重型车合法应用，不但可解决甲醇的产能过剩，也可以优化国家能源结构。
柴油/甲醇组合燃烧技术的研发得到国家科技部863项目、国家自然科学基金重点基金的支持，不仅完成了在发动机台架上调试，而且在实车上进行了应用与推广。该项目于2012年开展了甲醇车试点工作，采用该技术的车辆在陕西榆林地区进行了长达2年多的运行。此外，该技术还在全国14省市的百余辆重型柴油车上进行了应用。双燃料车运行期间，不仅充分起到了改善尾气排放、减少柴油消耗的效果，也为各使用单位带来了经济效益。柴油/甲醇双燃料车辆加速冒烟情况明显改善，动力性增强，其怠速爬坡性能及固定档加速性能均优于原车纯柴油运行模式。该技术与原发动机结构相兼容，易推广，能大幅度替代柴油消耗，节省运营费用，得到了广泛认可。
柴油/甲醇组合燃烧技术利用甲醇高汽化潜热特性，在形成均质预混合气过程中大量吸热，降低进气温度，进而降低燃烧温度，减少NOx排放;利用甲醇燃料含氧特性，加快燃烧，减少颗粒物生成，实现了同时降低NOx和PM排放的目标。这一技术不仅改变了我国重型柴油机在排放治理上跟随国外技术路线的现状，实现了不需要往排气管喷射尿素便可以使NOx排放满足国家排放法规要求的目标，而且降低了燃料运行费用，给用户带来了直接的利益。该技术不但可以应用到新车上，而且也可以适用于对在用车改造。由于我国的甲醇生产原料丰富，不会像石油和天然气那样需要大量进口而受制于人，生产技术十分成熟，无论产能还是产量都稳居全球第一，拥有定价权。因此，推广应用柴油/甲醇组合燃烧技术，治理柴油车产生的污染，消除空气中因柴油车排放产生的雾霾已经不是梦。相信在不就的未来，我们会看到祖国大好河山的一片朗朗乾坤!
(关键字：甲醇 甲醇车用燃料)