淺談LNG汽車發(fā)展前景

    隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、汽車保有量的急劇增加，汽車給人們帶來(lái)了極大的便利，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)它消耗大量的石油資源、排出大量的有害氣體，對(duì)人類生存環(huán)境造成較大的危害，成為城市的主要污染源。

    為解決這一問(wèn)題，人們一直在尋求改變能源結(jié)構(gòu)、采用低公害的汽車代用燃料的途徑。國(guó)際上一些大的汽車公司相繼開發(fā)出電動(dòng)汽車、醇類汽車、天然氣汽車。從技術(shù)成熟度、經(jīng)濟(jì)性、易普及程度、資源等諸多因素看，天然氣汽車優(yōu)于電動(dòng)汽車、醇類汽車。因此，發(fā)展清潔能源天然氣汽車成為****。

  天然氣是一種清潔能源，主要成分是甲烷，燃燒后的主要生成物為二氧化碳和水，其產(chǎn)生的

溫室氣體只有煤炭的1／2，是石油的2／3。天然氣汽車是一種理想的低污染車，與汽油汽車相比，它的尾氣排放中C0下降約90％，HC下降約50％， N0x下降約30％，s02下降約70％，c0，下降約23％，微粒排放可降低約40％，鉛化物可降低100％。可見，天然氣對(duì)環(huán)境造成的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于石油和煤炭，是一種優(yōu)良的汽車燃料。

    可以預(yù)見，隨著國(guó)內(nèi)大中城市供氣系統(tǒng)和全國(guó)范圍內(nèi)加氣站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的完善，天然氣汽車必將得到大力推廣，天然氣企業(yè)和天然氣汽車行業(yè)的市場(chǎng)空間極為廣闊。

  二、天然氣汽車的優(yōu)越性

  天然氣汽車是以天然氣作為燃料的汽車，按照天然氣的化學(xué)成分和形態(tài)，可分為壓縮天然氣(CNG)汽車和液化天然氣(LNG)汽車兩種。壓縮天然氣(CNG)，主要成分為甲烷；液化天然氣(LNG)，采用低溫液態(tài)，常壓存儲(chǔ)運(yùn)輸，所攜帶的有效燃料將比壓縮天然氣汽車高出2～3倍，可減小燃料系統(tǒng)的尺寸及質(zhì)量，增大車輛有效載荷及一次加氣后的續(xù)駛里程。

    LNG汽車受到行業(yè)的關(guān)注，主要是因?yàn)長(zhǎng)NG汽車有三大優(yōu)勢(shì)：

    一是LNG汽車的氣瓶與柴油車油箱體積相差不大，而CNG汽車的氣瓶重、體積大，占用行李艙的空間大；

    二是LNG汽車?yán)m(xù)駛里程長(zhǎng)，LNG氣瓶占行李艙不到一半的體積就能行駛600公里，CNG氣瓶占一半的行李艙體積能行駛300～400公里；

    三是安全性高，CNG汽車壓力高達(dá)2 0～30MPa，而LNG汽車在一162℃保存，保存壓力低。

    據(jù)專家介紹，CNG汽車與LNG汽車并沒有太大的技術(shù)差異，只是存儲(chǔ)方式不同。在燃燒前， LNG需要先轉(zhuǎn)化為氣體，而CNG需先減壓，燃燒時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是一樣的。

    天然氣汽車研發(fā)工程師表示，通過(guò)調(diào)整汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的速比，天然氣汽車的動(dòng)力性可以與柴油車相媲美，免去人們對(duì)天然氣汽車跑高速動(dòng)力問(wèn)題的擔(dān)心。天然氣汽車與柴油車****的不同就是價(jià)格，天然氣汽車比柴油車貴3萬(wàn)～4萬(wàn)元。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)要比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)貴2萬(wàn)～3萬(wàn)元，一個(gè) CNG(壓縮天然氣)氣瓶1500元，裝6個(gè)就是9000元；一個(gè)LNG(液化天然氣)氣瓶就要2萬(wàn)多元，而柴油車的油箱一個(gè)才幾百元。

    較經(jīng)濟(jì)的使用成本是推廣天然氣汽車的有利條件，根據(jù)天然氣燃料特性和運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果，1Nm。的天然氣的行駛里程等效于1升燃油。以我國(guó)汽油、柴油與天然氣現(xiàn)行價(jià)格比較，綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命、維修費(fèi)用、機(jī)油費(fèi)用等因素，使用天然氣汽車經(jīng)濟(jì)效益顯著。

    作為車用天然氣燃料，液化天然氣(LNG)的條件最好。因?yàn)長(zhǎng)NG是天然氣在低溫深冷(常壓下為一162℃)下液化生成的，可以說(shuō)是純甲烷，是車用燃料中最受歡迎的燃料。CNG中主要成分是甲

烷和極度少量的乙烷。如果用油田伴生氣作為車用燃料應(yīng)將所含高碳烴脫除。LPG的主要成分為丙烷和丁烷，但由于其來(lái)源不同又有所區(qū)別。

    從推廣車型來(lái)看，LNG不但適用于城市公交車，同樣也適用于出租車和大型貨運(yùn)車輛，尤其是長(zhǎng)途車輛。

    三、LNG汽車工藝流程

    1．LNG車載燃料系統(tǒng)

    LNG車載燃料系統(tǒng)是將LNG儲(chǔ)存在車用LNG儲(chǔ)罐內(nèi)，通過(guò)汽化裝置汽化成氣體后供給發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要構(gòu)件有LNG儲(chǔ)罐、汽化器、減壓調(diào)壓閥、混合器和控制系統(tǒng)等。車用LNG儲(chǔ)罐一般采用雙層金屬真空加多層纏繞絕熱技術(shù)，可保],jELNG日蒸發(fā)率在2％以內(nèi)(7～14天之內(nèi)不產(chǎn)生蒸汽損失)。汽化器一般采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水作熱源，由控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)狀況調(diào)節(jié)其氣化量。

    2．LNG加氣站系統(tǒng)

    LNG汽車加氣站的主要設(shè)備有LNG儲(chǔ)罐、LNG低溫泵、LNG計(jì)量裝置、控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)等，流程類似于普通的加油站。LNG儲(chǔ)罐是一種雙層真空絕熱容器，容積通常為50～120m。。LNG低溫泵多為浸沒式，用于將罐內(nèi)LNG向車用儲(chǔ)罐輸送，售氣機(jī)用于計(jì)量加到車用儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG，控制系統(tǒng)控制加氣站操作的各個(gè)方面。

    四、結(jié)論

    當(dāng)前我國(guó)天然氣在一次能源消費(fèi)中的比例仍偏低，與國(guó)際平均水平相比差了近20個(gè)百分點(diǎn)，這說(shuō)明天然氣利用程度還很低。使用清潔能源替代汽車燃油，是國(guó)家能源政策的要求，并且天然氣汽車等清潔能源汽車已被列入國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。

    雖然液化天然氣汽車是繼CNG汽車和LPG汽車之后于近年才開始發(fā)展起來(lái)的一種新型環(huán)保汽車，但是由于LNG汽車具有經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保、適用、方便、機(jī)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)天然氣汽車的發(fā)展方向，同時(shí)也是城市規(guī)模化發(fā)展天然氣汽車的理想途徑。