中国汽车工业协会专家委员会常务副主任   晏一平
   

节能减排是当今世界发展的主题，我国也已经将节能减排列为国家“十二五”发展规划的战略目标之一。发展替代燃料汽车是缓解能源压力、实现节能减排目标的一大举措，而在有条件的地区发展天然气汽车是首选。
    天然气其组分以碳氢化合物中的甲烷为主，目前主要采用压缩天然气CNG和液化天然气LNG做为汽车燃料，以CNG居多。车用压缩天然气（CNG，15MPa-25MPa）和液化天然气（LNG，-162°C），主要是天然气经过脱硫、脱烃和脱水等过程精制后压缩或液化而成。
    一、天然气汽车具有良好的能源和环境效益
    CNG、LNG的辛烷值比汽油高，但火焰传播速度慢，燃烧时间长，着火温度高。燃料以气体状态同空气混合，比汽油与空气混合的充分，有利于提高燃烧效率和降低CO、PM、HC等污染物排放。分子量小，燃烧后不易形成碳烟。LNG的体积能量密度比汽油稍低，CNG（储气压力一般为20MPa）的体积能量密度更低，降低了汽车的续航距离，同时，天然气完全以气态方式进入气缸，而汽油则会夹带部分未蒸发的液体，因此相同排量的燃气发动机进入汽缸的混合气的能量小于汽油机，从而降低了汽车的动力性能。天然气的含硫量远低于汽油，对延长尾气转换器催化剂寿命非常有利。据有关资料显示，与同功率的燃油车相比，天然气汽车尾气中HC可下降90%，CO降低80%，NOX下降40%；天然气在温室气体减排方面具有显著的优势。国外研究结果表明，天然气汽车的CO2排放量与传统车相比可降低20%以上；天然气汽车还具有较高的全寿命周期能量效率，根据全寿命周期分析，天然气汽车的能量效率比汽油车高20%，仅低于柴油车和纯电动车。
    二、天然气汽车还具有经济优势
    相同功率的发动机，基于目前市场上的柴油及LNG价格计算，使用LNG燃料比使用柴油可节省燃料费用约30%。车载液化天然气储气罐的质量为车载压缩天然气储气罐的2/3-1/3。比如，配备300L液化天然气低温储气罐的某型载货车一次加气后的行驶程长为使用压缩天然气时的1.8倍，而燃料和相关部件的总质量却轻了600Kg，汽车的承载能力和一次加气后的行驶程长堪与使用传统燃料（如汽油）的汽车相媲美。因此推广LNG燃料在汽车、船舶等交通运输领域的应用，对国家实现节能减排战略目标具有重要意义。
    三、我国发展天然气汽车具有较好基础和条件
    1、具备了较好的天然气汽车及零部件产业基础
    （1）2007年，我国天然气汽车（含底盘）产量达到5.7万辆。产品覆盖客车、轿车、货车、市政专用车等多个细分市场。
    （2）国内有58家企业生产天然气汽车，累计有347个天然气汽车车型（包括底盘）进入国家机动车新产品公告。
    （3）国内有18家企业生产天然气发动机，共有98款天然气发动机产品在市场中销售。
    2、具备了较好的天然气汽车关键零部件基础
    （1）我国形成了全系列天然气气瓶的设计与生产制造技术，产业化能力超过80万只/年。
    （2）自主开发的减压器、电控单元ECU、燃气喷嘴等燃气汽车专用装置，开始批量投放市场。
    （3）加气站净化装置、储气装置、压缩机和加气机等加气站设备全部实现国产化，国产设备的市场份额在90%以上，部分产品达到100%。
    在国外，自80年代以来就开始以LNG为汽车燃料进行研究开发，到21世纪，在美国的CHART-MVE公司、Taylor-Wharton公司、日本宝石冷机已经成功研制与应用LNG作为燃料的车用供气系统及LNG汽车充装技术。目前在美国、日本、德国等国的LNG汽车应用已进入技术成熟阶段，但是加气站的建设仍然为固定站模式，成本较高，导致LNG汽车产业化推广速度较慢。
    2003年，为了实现绿色环保奥运的承诺，国家在北京白庙建立了国内第一个LNG汽车加气站，首批公交开始示范运行。但是车用供气系统及发动机均为国外进口。此后，国内相关企业也开始了LNG发动机、车用气瓶及供气系统的国产化研发，直到2008年，相关技术才成熟。其中LNG车用供气系统的技术以张家港富瑞公司相对较先进，其LNG车用供气系统在同行中率先采用了自主研发的车用瓶自增压技术及新型的气瓶内部支撑结构，可以根据发动机的需求自动调整供气压力，可有效避免因压力升高安全阀起跳导致的气体排放损失。与国内外同类产品相比具有明显的技术优势。
    3、具备了较好的基础设施
    （1）对LNG燃料汽车发展速度影响最大的是配套LNG加气站的建设。在国外，虽然LNG燃气汽车发展历史比中国早，但是目前所建成运营的LNG加气站都是固定式结构，与撬装式LNG加气站相比，具有占地面积大、建设周期长、投资成本高、无法实施整体搬迁等不足，制约了LNG汽车产业的发展。而撬装式LNG加气站，是将LNG储存系统、管路输送系统、加注计量系统、控制系统、安全监控及保护系统集成安装在单个或多个撬体上，性能安全可靠。具有占地少、投资小、建站周期短、可整体搬迁等优点。更加适用于土地资源紧张的城市，以及其他无法建设LNG固定站的区域。符合LNG汽车行业对配套LNG加气站的发展趋势要求。
    （2）为了推广LNG燃料汽车的应用，加快LNG加气站关键技术国产化的研究开发工作，国家科技部在“十一五”863计划现代交通技术领域节能与新能源汽车重大项目中列入了“移动式LNG撬装加气站研究开发”项目。目前，该项目已经进入了产业化实施阶段，有关生产企业在不到2年的时间内，已为全国各地提供了近百套LNG撬装加气站。
    （3）目前，国内三大能源公司（中石油、中石化、中海油）及新疆广汇、新奥燃气、中国港华燃气、华润燃气等一批公司相继进入了LNG替代汽柴油用于新能源汽车领域,并相应做出三至五年建设LNG汽车加气站和公交汽车和重型卡车的计划。以下分别是最近3年内国内LNG加气站的发展情况及未来3年的市场需求情况统计。

表1  最近3年内国内LNG加气站的发展情况统计表

表2  今后3年内国内LNG加气站市场需求情况统计表

4、具备了良好的天然气汽车应用基础
    （1）2006年底，全国20个清洁汽车重点推广城市共发展天然气汽车20多万辆，建成天然气加气站487座；
    （2）单一燃料天然气汽车保有量达到2.5万辆，天然气原车厂（OEM）接近6万辆，占天然气汽车总保有量的比例达到30%；
    （3）年替代燃油超过160万吨，占汽车总保有量的不到1%的天然气汽车实现了超过2%的车用能源替代。重点推广城市天然气汽车行业年产值超过百亿元；
    （4）建立起天然气汽车推广体系，形成了较为完善的政策法规与组织管理体系。
    至此，国内LNG燃料汽车在国内进入了快速发展的轨道，在短短的3年时间内，国内已经有新疆、山西、内蒙古等地的LNG重型卡车及北京、杭州、深圳、乌鲁木齐、昆明、海口、湛江、张家港等城市LNG公交投入了运行，而且这一城市群体还在迅速扩大，充分说明了LNG燃料汽车的技术已经完全成熟，节能减排优势明显。以下分别是最近3年内国内LNG燃料汽车的发展情况及未来3年的LNG燃料汽车市场需求情况统计。

表3  最近3年内国内LNG燃料汽车的发展情况统计表

表4  今后3年内国内LNG燃料汽车市场需求情况统计表

5、具备了较完善的技术标准基础
    （1）LNG车用气瓶标准制定情况
    ①企业标准：目前国内尚无LNG车用瓶的国家标准或行业标准，因此相关LNG车用瓶制造企业只能根据自身制定的企业产品标准生产LNG车用瓶。张家港富瑞是国内最早制定企业产品标准的单位之一，该公司制定了《汽车用液化天然气气瓶》企业产品标准。
    ②国家标准：由于国内尚无LNG车用气瓶的国家标准或行业标准，目前全气瓶标准化委员会正在组织编制LNG车用气瓶国家标准。
    （2）LNG加气站标准制定情况
    ①企业标准：由于目前国内尚无正式发布的LNG加气站国家标准或行业标准，因此相关制造企业只能根据自身指定的企业产品标准生产LNG加气站。张家港富瑞公司是制定的《撬装式液化天然气（LNG）汽车加气站技术规范》企业产品标准得到专家认可。
    ②地方标准：目前国内上午正式发布的LNG加气站的国家标准或行业标准，各地为了推进LNG加气站的建设，相继制定了LNG加气站设计施工规范的地方标准，截止到目前为止，已经有深圳、内蒙、山西等地制定并发布了LNG加气站设计施工规范的地方标准，为LNG加气站的建设提供了标准依据。
    ③行业标准：为了推进国内LNG燃料汽车的发展，加快国内配套LNG加气站的建设速度，国家能源局牵头制定了《液化天然气（LNG）汽车加气站设计与施工规范》行业标准，目前该标准已经进入了送审稿阶段。
    ④国家标准：为了完善国家LNG加气站建设标准体系，由中国石化工程建设公司牵头，组织了GB50156-2010《汽车加油加气站设计与施工规范》国家标准的制定，目前该标准已经完成了征求意见工作，进入了送审稿阶段。
    6、政府支持发展天然气汽车
    为了实现“十二五”节能减排的战略目标，国家已经规划在“十二五”期间重点发展清洁能源汽车。
    当然，发展天然气汽车还需要气源的保证，需要政府有关部门的继续支持，稳定供气，提供资源保障；同时保证合理油气差价，建立车用燃气质量监控体系，确保车用燃气质量。我们有理由相信，在有条件的地区，天然气汽车将得到很好发展。