一、什么是天然气汽车
天然气汽车是指以天然气为燃料的一种气体燃料汽车(有压缩天然气CNG和液化天然气LNG)。
压缩天然气(Compressed Natural Gas.简称CNG)是天然气加压(一般加压到20MPa)并以气态储存在压力容器中,加压过程中要脱水、脱硫除杂质。
液化天然气(液化天然气(Liquefied Natural Gas.简称LNG)是将天然气采用节流膨胀、混合冷源制冷等深冷工艺将气体冷却到-162℃,使甲烷变成液态,成了液化天然气。其体积约为同量气态天然气体积的1/625 。
按燃料使用状况的不同,可分为:
(1)单燃料天然气汽车:发动机只使用CNG或LNG作为燃料 。
(2)双燃料天然气汽车:可以使用柴油(或汽油),亦可使用天然气(CNG或LNG)为燃料。
(3)两用燃料天然气汽车:既可使用CNG,也可以LNG作为燃料 。
目前使用最为广泛的是单燃料天然气汽车。
二、天然气汽车的优势
1、经济效益高
气耗:由于天然气与柴油的热值不同,可用以下公式来计算理论气耗。
•柴油车百公里油耗×1.1-1.2=天然气车百公里气耗(立方米) 如:柴油车百公里油耗为45升/公里
•天然气车百公里气耗=45 ×1.2=54立方米/百公里
•2011年8月1日天然气价格约为:4.2元/立方米
•2011年8月1日柴油价格为:7.5元/升
对比
•天然气:4.2元/立方米×54立方米/百公里(百公里气耗)=226.8元/百公里
•柴 油:7.5元/升×45升/百公里=337.5元/百公里
•每百公里使用天然气比柴油节省110元
注:以上为理论数值,实际气耗与车况、载重量、道路状况、驾驶习惯等条件有关。
那么采用天然气为燃料,车辆燃料使用较柴油车成本大大降低(计算每年燃料费用可节14万元左右)。天然潍柴天然气发动机省油,百公里气耗仅为50立方米,较同类产品节省10%以上(每年可节省燃料费用2.16万元以上)。
目前我国能源结构是化石能源煤炭占69.4%,石油占20.4%,天然气占3%,石油对外依存度超过50%,发展天然气重卡利于降低运输企业成本。
天然气价格与汽、柴油的差价比较大,即使按照国家能源局长期价格调整规划天然气价格是汽、柴油价格的70%,使用天然气重卡比柴油重卡燃料成本也会降低20%—23%。
2、环保
第一:天然气可完全燃烧,不产生积碳,不稀释润滑油,能有效减轻零部件磨损,延长发动机寿命,降低使用成本。 由于天然发动机的排气中没有颗粒物,因此在排放试验中不需要测量排气颗粒物,而柴油发动机的排放试验则对排气颗粒物有严格的要求,通过此问题可以说明在排放标准相同的情况下天然发动机比柴油机更环保。
其次天然气车燃烧产物主要为水和二氧化碳,尾气中不含硫化物和铅,一氧化碳降低80%,碳氢化合物降低60%,氮氧化合物降低70%,且有利于保护环境。
汽车使用不同燃料时排气中有害物含量比较表
同时在国家节能与新能源汽车产业发展规划(2011—2020)指出: 根据我国能源发展战略,因地制宜,适度发展以天然气汽车为代表的各类替代燃料汽车,形成多元化的清洁车用燃料结构,降低对石油资源的依赖。
2015年要实现“车用燃料结构得到优化。替代燃料占车用燃料消耗的比例达到10%以上。天然气汽车推广规模达到150万辆以上,第二代生物燃料得到规模化市场应用 ”的目标。
2020年要实现:“替代燃料占车用燃料消耗的比例达到15%以上”的目标。
3、安全可靠
世界上使用天然气汽车已有40多年的历史,而且现在世界上有约200多万辆天然气汽车在运营,均未发生过重大的天然气燃烧和钢瓶爆炸事故。 天然气在压缩、储运、减压、燃烧等过程中,都是在严格密封的状态进行, 不易泄漏。 并且CNG比空气轻(密度为空气的55%),如有泄漏,在高压下很快散失,不易着火。 另外,CNG的着火点为650℃,比柴油(220 ℃)高430℃,爆炸极限为5~15%,比柴油(1.5~4.5%)高2.3~9倍,不易发生燃烧和爆炸。CNG里一般都添放加臭剂以提高对天然气泄漏的及早发现,从而采取预防措施。CNG的储气瓶经过各种试验——物理实验、水压实验、冲击实验、爆破实验、坠落 实验、火烧实验、枪击实验、渗透实验、运行实验,装有防爆装置,安全可靠。
三、发展前景
天然气作为石油的替代燃料应用于交通运输已经成为世界清洁汽车发展的趋势。有关资料表明,我国天然气工业正处于发展高峰时期,且发展速度越来越快,到2008年年底,我国探明天然气总地质储量为6.4万亿立方米,近6年平均探明天然气储量为5105亿立方 米,目前年均探明储量相当于1949年至1988年40年的累计探明储量。另一方面,我国天然气年产量日益增多,2008年,全国天然气产量为760亿立方米,平均日产气量远远大于1958年全国年产气量。预计到2020年我国累计探明天然气储量10万亿立方米,天然气产量1500亿立方米以上。
在世界能源日趋紧张,大气污染极为严重的今天,在交通运输领域,尤其是重型卡车上大力推广清洁能源,降低石油消耗,减少排放污染,将是未来发展的趋势。
在天然气汽车加气站方面:我国已经建立和规划了覆盖全国的天然气输送管网系统。中国已中国中西部、东部及广东地区有了充足的天然气供应条件。现在“西气东输二期”工程、“陕京二线”工程、“中缅管道”工程等重大项目正在建设之中,而中俄天然气管道、西气东输三线、西气东输四线也即将开工建设。伴随着国内天然气产量的逐年攀升和大规模引进境外天然气项目的顺利实施,以及加气站的大规模建设,中国CNG汽车市场正迎来前所未有发展机遇。
在过去的二十多年中,我国城市天然气供应量有较大的增长,进口天然气的规划与建设项目也陆续完成,从唐山的曹妃甸到深圳的大鹏,中国石油、中海油、中国石化沿海建立了大量的液化天然气接收站。据统计,目前国内已经投产、在建或规划中的进口液化天然气接收站项目共计18个。其中,中海油参与建设的项目11个,中国石油4个,中国石化3个。分布在广东、江苏、辽宁和浙江、福建、广西、海南、北京、河北、天津、山东、上海等9省3市,这些都为天然气车的发展提供了良好机遇。
我国天然气分布图 我国进口LNG接收站分布图
四、相关企业
陕西汽车集团有限责任公司(简称陕汽),总部位于陕西省西安市,前身是陕西汽车制造厂。公司产品范围覆盖重型越野车、重型卡车、大中型客车(底盘)、中轻型卡车、微型车、重型车桥、微型车桥、康明斯发动机及汽车零部件等领域,是首批汽车出口基地企业。陕汽拥有完整的产品研发体系,通过广泛的对外合作,搭建起了全系列商用车研发平台及其支撑系统。建立了国家级企业技术中心、博士后科研工作站和陕西省院士专家工作站,建成了国内重卡行业唯一的“重卡新能源研究开发与应用实验室”,承担的多个项目被列入国家“863计划”。2010年企业在重卡领域成功推出通过自主创新开发出的“德龙F3000系列产品”,该系列产品集成了驾乘、休息、办公等多项功能,装备了具备故障监控、实时报警等功能的CAN总线分散拓扑电子综合管理系统,实现了整车结构和性能优化,具有可靠性高、承载力强、经济性好、低油耗、自重轻等诸多优势,进一步提升了国内重卡的技术水平,产品正式上市后,取得了可喜的销售业绩。在新能源汽车领域,陕汽成功推出了天然气重卡及客车系列产品,并形成了一定的替代燃料技术储备。
2010年,陕汽产销各类汽车12万辆,同比增长50%;实现工业总产值360亿元,同比增长66%;实现销售收入302亿元,同比增长36%;利税总额超过14亿元,同比增长84%,圆满完成了年度经营目标任务,实现了“十一五”的精彩收官。
洛阳中集凌宇汽车有限公司是一家具有40余年汽车生产历史的企业,是中集车辆(集团)有限公司(简称:中集车辆集团)的骨干成员企业之一。中集车辆集团以“为全球市场提供一流陆路运输装备和服务”为战略目标,主要经营各类专用汽车的制造与销售服务,现已发展成为全球规模最大的罐车制造商,在全球建有22个生产基地,年产汽车15万辆,中集凌宇被集团定位为罐车生产基地。公司总资产7亿多元,现有员工2000余人。公司主导产品有“凌宇”牌罐车、客车和环卫车,目前年产能力达12000台,二期技改完成后可达20000台。产品覆盖全国31个省市自治区,并出口到世界各地,目前已跻身中国罐车行业前列。
公司引进和运用了SAP、JIT、TQM、TPM等一系列先进的管理模式,并先后通过了IS09001 、CCC、 ISO/TS16949等认证,2010年荣获高新技术企业荣誉称号。目前的罐车生产线是国内最先进的生产线,整线流水式作业与均已申报专利的非标设备及工装夹具的完美结合,可有效控制每道工序的生产效率和过程质量。先进的管理造就了高质量的产品,赢得了市场和用户的赞誉。
中国重型汽车集团有限公司 公司前身是济南汽车制造厂,始建于1956年,是我国第一辆重型汽车——“黄河”的制造者,也是国内第一家全面引进国外重型汽车整车制造技术和第一个与世界卡车巨头合资的企业,公司始终坚持向社会提供最好的产品和最佳的服务,引领中国重型汽车发展的方向,被誉为最具竞争力和成长性的国际化企业。
中国重汽集团主要经营范围是组织本集团成员开发研制、生产销售各种载重汽车、特种汽车、军用汽车、客车、专用车、改装车、发动机及机组、汽车零配件、专用底盘;公司改革重组以来,生产经营实现了健康快速稳定发展。整车产品现已拥有十大系列3000多个车型,成为国内驱动形式最全和吨位品种最多的重型汽车生产企业。同时,还开发了具有世界水平的单级驱动桥、缓速器,国内先进水平的发动机、变速箱及重卡盘式制动器等重要总成,并在特种车、专用车、客车等方面不断实现新的突破。
东风商用车公司创立于2003年7月8日,是东风汽车有限公司旗下的中重型商用车事业部。公司继承了东风商用车事业的主体业务,被誉为东风事业的发源地、东风品牌的创造者、东风文化的传承者。公司产品覆盖中重型卡车、客车整车与客车底盘、军车、以及发动机、驾驶室、车架、车桥、变速箱等关键总成的生产与销售,是国内目前规模最大、品种最全的商用车企业之一。公司汇聚了东风汽车公司成立41年来建设与发展的成果,积累了丰富的产品技术和管理经验,形成了强大的产品研发能力和加工制造水平,培养了大批专业化、职业化的高级人才,成为推动东风事业发展的重要支撑。合资七年来,公司秉承东风传统特色,借鉴先进管理理念和模式,积极融合与创新,管理水平和效率不断提升,运营能力不断增强,并连续六年蝉联中重卡行业第一。