改革開放帶來了經(jīng)濟的穩(wěn)定增長，目前我國已成為世界上經(jīng)濟發(fā)展速度最快的國家之一。然而伴隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，巨大的資源消耗和環(huán)境污染也呈現(xiàn)在我們面前一其中石油消耗的增長和由此引發(fā)的環(huán)境問題尤為突出。
我國石油資源消耗和大氣污染中，機動車輛尤其是重型卡車做出的“貢獻’’巨大。隨著汽車保有量的迅速增加，將會給國家能源安全和環(huán)境帶來巨大壓力。在交通運輸領(lǐng)域，尤其是重型卡車上大力推廣清潔能源．降低石油消耗，減少排放污染，顯得尤為迫切。天然氣作為石油的替代燃料應(yīng)用于交通運輸已經(jīng)成為世界清潔汽車發(fā)展的趨勢。有關(guān)資料表明，地球上天然氣儲量有可能比煤炭及石油的總儲量還高出幾倍。在世界能源日趨緊張，大氣污染極為嚴(yán)重的今天，大力發(fā)展天然氣汽車是一項利國利民的重大舉措。
目前多數(shù)液化天然氣(LNG)汽車的發(fā)動機與壓縮天然氣(cNG)汽車相同，即燃料箱的LNG經(jīng)過氣化后供給點燃式發(fā)動機，效率較低。加拿大西港創(chuàng)新公司近期開發(fā)了柴油輔助點燃、壓縮天然氣缸內(nèi)直噴壓燃式發(fā)動機．實現(xiàn)了與柴油機同樣的工作效率，改善了燃料經(jīng)濟性，減少了C02排放，此發(fā)動機已在重型卡車上使用。(下文推算均以加拿大西港創(chuàng)新公司開發(fā)的450馬力柴油輔助點燃，高壓直噴發(fā)動機為基準(zhǔn))
一、安全效益
我國天然氣汽車主要使用壓縮天然氣，車載天然氣以20MPa的高壓存儲在高強度儲罐中，所存儲的壓縮天然氣質(zhì)量只有儲罐本身質(zhì)量的1／5～1／10，儲氣率不高．而且會給行車安全帶來一定的隱患。液化天然氣是一種低溫液態(tài)燃料，在大氣壓下，液化天然氣為一162℃．體積縮小到原來的1／625，相當(dāng)于天然氣被60MPa的壓力壓縮，從而增大了能量密度，提高了車載燃料系統(tǒng)的供氣效率，所攜帶的有效燃料將比集束型壓縮氣罐式天然氣加注車的高出2～3倍。因為液化天然氣不含氧，所以其易燃性低于柴油。在大氣條件下，液化天然氣一旦在系統(tǒng)中發(fā)生較小的泄漏，便能很快完全蒸發(fā)．并吹走正在泄露的低溫燃料。從而杜絕了燃燒及爆炸的可能，保證了乘客及車輛的安全。避免了以往石油燃料在其運輸、存儲過程中出現(xiàn)的嚴(yán)重污染及巨大經(jīng)濟損失，因此發(fā)展液化天然氣汽車具有極
好的安全效益。
二、經(jīng)濟效益
液化天然氣(LNG)相對于電、輕油、重油、人工煤氣等，單位熱值所付的購買價是最低的。使用液化天然氣還可以實現(xiàn)天然氣儲備基礎(chǔ)設(shè)施的緊湊化、經(jīng)濟化，并擺脫地質(zhì)限制，建立大型地面天然氣存儲庫．從而實現(xiàn)液化天然氣汽車能夠從兩個較遠加氣站的流動加注車上獲取燃料，同時減小了燃料系統(tǒng)的尺寸及質(zhì)量，增大了車輛有效載荷及一次加氣后的續(xù)駛里程。加氣次數(shù)的減少還節(jié)省了汽車往返加氣站的時間．從而降低了汽車的運營成本，提高了車主的盈利率。
就中國目前的燃料市場來看。柴油每升約4.22元，LNG每升1．56元(天然氣價格2．5元／立方米．1L LNG等于0.625標(biāo)準(zhǔn)方天然氣)，LNG的柴油當(dāng)量為1.7,則1L柴油當(dāng)量的LNG價格約為2．65元。從而可以明顯看出，使用LNG燃料的價格要遠低于柴油價格．這樣就大大降低了汽車運營的燃料成本。
(1)一輛LNG卡車平均每百公里節(jié)約燃料成本約69．65元
現(xiàn)以450馬力柴油車為例，應(yīng)用加拿大西港創(chuàng)新公司的技術(shù)，通過下表可以看出LNG重型卡車改造前后的燃料消耗及成本的對比情況。在LNG重型卡車和柴油車效率一樣的情況下，每百公里要減少柴油消耗44．6升，節(jié)約燃料成本69．65元．
表1 450馬力柴油車改造前后燃料消耗情況
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項目
燃料 |
改造前（每百公里） |
改造后每百公里 |
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體積
L |
單價
元/L |
金額
元 |
體積
L |
單價
元/L |
金額
元 |
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柴油 |
47 |
4．22 |
198．34 |
2．4 |
4．22 |
10．13 |
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LNG |
0 |
0 |
0 |
76 |
1．56 |
118．56 |
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合計 |
198．34元/百公里 |
128．69元/百公里 |
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改造后節(jié)省 |
69．65元/百公里 |
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(2)一輛LNG卡車平均每年節(jié)約燃料成本約1 3．93萬元
假設(shè)每輛柴油車每年燃油94000升(大約行駛20萬公里)，按照柴油4．22元／升計算。一輛柴油車一年的燃料成本約為39．67萬元。改裝后每輛柴油車每年需要4800升柴油和152000升LNG．按照每升LNG價格1．56元計算，一輛LNG卡車一年的燃料成本約為25．74萬元，每年比柴油車節(jié)約燃料成本約13．93萬元；每年每輛LNG卡車可以替代柴油89200升。
表2柴油車改裝前后年燃料消耗情況
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項目
燃料 |
改造前（每年） |
改造后（每年） |
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體積
L |
單價
元/L |
金額
元 |
體積
L |
單價
元/L |
金額
元 |
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柴油 |
94000 |
4．22 |
396680 |
4800 |
4．22 |
20256 |
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LNG |
0 |
0 |
0 |
152000 |
1．56 |
237120 |
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合計 |
396680元/年 |
257376元/年 |
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改造后節(jié)省 |
139304元/提 |
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(3)預(yù)計到2020年給國家節(jié)省110億元的燃料費用，減少14％的石油進口
預(yù)計2009年銷售5000輛LNG重型卡車．那么到2020年，如果有50％的重型卡車使用液化天然氣。將共有130萬輛高壓直噴重型卡車投入使用．如果每輛 LNG重型卡車平均每年柴油消耗仍為94000升．那么這些LNG重型卡車在2009-2020年期間有可能替代3000億升的柴油，這將會帶來巨大的經(jīng)濟效益。
圖3全國重型天然氣卡車規(guī)模擴大后。
, 氮氧化物排放的降低情況
圖4全國重型天然氣卡車規(guī)模擴大后。
四、結(jié)束語
我國天然氣儲量豐富．供應(yīng)相對充足，國內(nèi)已建立了液化廠．天然氣經(jīng)液化后大大方便了運輸。隨著東部城市LNG接收終端的建成，國際進口也將十分便捷。加氣站配套設(shè)施建設(shè)成本也在逐漸降低，這些都為LNG應(yīng)用于交通運輸提供了客觀條件。鑒于資源消耗和環(huán)境污染的壓力．國家及地方政府十分重視天然氣在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著油價不斷攀升，空氣質(zhì)量大大下降．人民對“油改氣”的呼聲也越來越高。在重型卡車上使用LNG。可以很大程度上減少石油消耗．降低環(huán)境污染。此項措施不僅能夠推動清潔汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展．還有利于中國向世界展示其在解決能源和環(huán)境問題上所取得的成就。
現(xiàn)階段．世界許多發(fā)達國家在發(fā)展LNG車輛上已經(jīng)取得了顯著成果。我國政府也開始了發(fā)展清潔汽車的大力舉措。LNG以其得天獨厚的優(yōu)勢已經(jīng)成為交通運輸領(lǐng)域．特別是重型卡車上替代能源的發(fā)展方向。時值中國“十一五計劃”開篇的契機，吸引國際高新技術(shù)．進行整體規(guī)劃并實施政策支持，相信中國會在清潔汽車的發(fā)展上走出自己的成功之路。
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