浅谈我国天然气汽车技术创新的几个选项2024中国(河北)国际燃气应用与技术装备展览会
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 一、前言

  自1989年我国开始批量推广CNG汽车,2006年开始批量LNG汽车以来,已经分别走过了2个年头和10个年头。目前,天然气汽车业已遍布全国31个省、市、自治区的300多个地级及其以上行政区域。截至2015年底,全国天然气汽车的保有量已达506万辆(其中LNG汽车保有量约23万辆),加气站约7400座,年耗天然气逾300多亿立方米。无论是CNG汽车及其加气站保有量,LNG汽车及其加注站保有量,还是车用天然气消耗量均居世界第一位。这对于治理以雾霾为代表的大气污染和提高天然气在我国一次能源消费量中的占比,改善我国能源结构都作出了十分显著的贡献。天然气业已成为我国第一车用替代能源。理应不断地加以总结、改进,推动其技术创新和技术升级,以期取得更佳的业绩。

  二、不足与问题

  毋庸讳言,我国天然气汽车推广应用实践中也存在一些不足和问题,制约了天然气汽车向更大范畴和更高层次进军,也影响了与其它车用天然气替代能源,如电能之间的竞争力。值得我们认真面对,深入研究。初步归纳一下,目前我国天然气汽车存在着以下不足之处和问题:

  1、油气两用车燃用天然气的动力性低于原汽油车

  发动机台架试验表明:燃用天然气较燃用汽油的最大功率一般要下降10%-15%;最大扭矩下降10%左右。此外,车辆的最高车速和加速性能也有所下降。

  2、CNG汽车能量密度低,续行里程短

  目前,燃用CNG的公交车和出租车,充气一次的续行里程仅有200公里左右。

  3、油气两用汽车的实际尾气排放情况不佳

  按照规定,对油气两用汽车进行环保检测的需要分别对燃油和燃气两件工况进行检测。不少地方的检测机构发现,两种工况的实际检测结果往往均比同类型的汽油车差。简言之,很难达到国四排放标准。

  4、LNG汽车的气耗偏高

  从理论上讲,LNG较CNG气质更纯、热值更高,至少CO2等成份在液化过程应该清除掉;可实际使用结果往往却出现气耗反而高于CNG汽车的情况。究其原因,不外二条,一是行驶过程中或停放情况下,因LNG气瓶绝热性能变差而导致产生“BOG”现象,LNG蒸汽即从安全阀溢出,造成气耗高;二是LNG供给系统的压力和温度均为变量,容易出现天然气供给量跟发动机不同工况的需求量不相匹配的情况,从而也会导致气耗高。

  5、LNG部分零件的工作可靠性欠佳

  如安全阀开启后回位不到位,引起冰堵现象(见照片);又如自增压器工作不可靠,导致LNG泄漏,甚至酝成安全事故。

  6、相关标准缺失和存在弊端

  如至今尚未见“车用LNG气质”标准和“LNG车用瓶定期检验与评判”标准

  又如GB18047-2000《车用压缩天然气》中的热值要求等同于民用气实在太低。

  三、技术进步和升级的预期目标

  1、动力性:燃用天然气时,动力性不低于同类型的燃油发动机。

  2、燃料经济性:油气两用汽车:1Nm3天然气代油量不低于1.1L汽油

  天然气单燃料汽车:1Nm3天然气代油量不低于0.9L汽油

  3、排放:新车不低于国V标准

  在用车不低于国IV标准

  4、续行里程:CNG乘用车不低于300公里

  CNG商用车不低于500公里