就天然气重卡产品本身而言,支持多个省市开展

来源:http://www.house263.com 作者:前沿技术 人气:70 发布时间:2019-11-18
摘要:2017年7月4日,国家发改委官方网站发布了由发改委、交通运输部、工信部等13个部委联合制定的《加快推进天然气利用的意见》。《意见》指出,加快天然气车船发展。天然气汽车重点

2017年7月4日,国家发改委官方网站发布了由发改委、交通运输部、工信部等13个部委联合制定的《加快推进天然气利用的意见》。《意见》指出,加快天然气车船发展。天然气汽车重点发展公交出租、长途重卡,以及环卫、场区、港区、景点等作业和摆渡车辆等。对于卡车行业而言,作为清洁能源汽车之一的天然气汽车在中国或将迎来新的“黄金十年”。

今年以来,基本上所有的中重卡车企在未来3-5年内都将天然气重卡作为主打主推产品,甚至一家新起重卡车企今年的产品规划排产中,天然气重卡的占比相当高,而且高得似乎有些离谱。笔者担心上市还不到三年的该车企不可再重蹈此前“天价”重卡胡乱吹嘘的覆辙,在主客观,似乎都不成熟的情况下,多卖出一辆天然气汽车就可能是给自已多挖个深坑而自陷其中。 较柴油机的效率而言,天然气发动机与之相比仍有一定的相对弱势。其所谓的节能只在于燃料的替代环节,而不在于燃料使用过程中的效率环节。因此,天然气汽车既不是天使又不是恶魔,但在一定的时空下又可能是天使和撒旦的互为转换,优劣势利弊并存。 众所周知,天然气汽车相对以节能清洁和气价低于燃油而形成其优势。但由于天然气汽车的发动机及相关的配套件相对于燃油机要略复杂一些,因此售价也相应要高出一大截,如现在新的LNG重卡比柴油车要贵8万—10万元,再加上更换气罐的费用,这样算下来,经济性就不那么突出。 当前,虽然很多地区的天然气重卡车企都设有维修网点,不过大多数服务网络正在建设中,包括整车厂、发动机厂、供气方等共同成立的联合售后服务体系。 真正具备天然气重卡维修能力的还不多,出现问题还需要到中心或一线城市有维修能力的站点进行处理,除个别中心城市和一线城市的维修站尚有天然气汽车维修的专业技师、维修工和专业工具以及零部件外,而其他地区还尚处于空白区,生产厂家光是对其天然气汽车零配件的投放和人员的培训工作,也是一个系统的长时间的巨大工程,没有一个3—5年的时间是不可能实现的。 此外,天然气重卡现在还尚属普及阶段型产品,其加气站并未象燃油站那样,在全国各地各偏远的地区都铺开,许多地区还没有加气站,如果一旦在途中加不上气就爬窝完蛋了,而且还不在售后服务的救援范围内,几十吨或上百吨的货物谁也拉不动的,这下就叫天不应叫地不灵了,那么运输就随时存在着极大的风险。 目前,国外CNG发动机已在广泛应用第三代的技术,更先进的LNG缸内直喷技术已得到小批试用,其动力性、经济性和排放俱佳,但其开发难度大,费用昂贵,成本也高,国内尚未开始研制。天然气汽车第一代产品是机械式,第二代属于简单闭环控制,第三代是采用电控喷射CNG技术。 电控喷射CNG系统采用高压喷射,通过节气门传感器,气体流量传感器,转速传感器,水温传感器,进气温度传感器,压力传感器和氧传感器等经过中央处理单元来控制点火、空燃比等。而据笔者所了解的情况看,国内天然气重卡的水平大多数还处于第二代属于技术较为简单的闭环控制阶段。要采用电控喷射CNG技术的配套件,还需要向博世、联合电子和德尔福等境外关键性零部件公司天价购买,被继续扼住咽喉和控制中国汽车工业的命脉。 就天然气重卡产品本身而言,相对于燃油重卡来说也是“骄气”的。如LNG汽车的气瓶需要保持“低温、真空”,长时间放置温度会上升,罐子里压力提高,这就要求驾驶员在车辆不用的时候将气体放空,使用时也必须保持在开放空间,否则容易引起重大事故。 天然气气瓶是高压容器,是危险品,年检由质监局负责,而汽车本身由车管所和公安监管。这就牵扯到了三个部门,年检过程变得相当费事和麻烦。CNG的气瓶检查时需拆卸下来做打压测试,耗时、耗力;LNG气瓶年检的时候也没有认定具体负责机构,甚至各地方的操作并不一致。 与此同时,天然气卡车在做为二手车脱手时,不象燃油机一样只要降低售价即可,但天然气重卡一般是难以出手转让这个“烫手山芋”的。由此可见,天然气重卡相对于燃油重卡在使用过程中,要复杂麻烦得多。 最重要的是:天然气重卡在重载情况下,在较长的下坡路段行驶时会有安全隐患,下坡时会明显感到制动效果不给力,这是由于气体机缸内压力不够而造成的,只有加装缓速器来辅助制动,这样一来又增加了几千元的成本,也加重了用户的负担,但不装又不行,否则会造成车毁人亡的事故。最重要的是:今年或未来天然气价格将会必定进行大幅度上涨,这已成发展趋势。如此不断上升的气价将直逼成品油价,进而燃气机重卡将失去一定程度上的绝对优势。 附文: 随着中国社会经济的发展,环境污染问题日益突出,如今中国已经成为世界最毒物毒害的国家。其中由于汽车尾气排放位置低,其尾气中含有的铅、硫等污染物是造成大气污染的主要原因之一。据国家环保中心测算,2010年汽车尾气排放量将占空气污染的65%以上。因此,解决汽车尾气排放造成的污染问题,是当前节能减排工作的重点。 天然气汽车的最大特点是“清洁”,与燃油汽车相比,尾气中CO2排放量下降约20%、CO下降约97%、HC下降约72%、NOX下降约30%,基本不含铅、硫化物以及苯类等有害物质。尤其是LNG重型卡车,被称为是真正的零排放车。 在技术层面上,天然气的燃点为650℃,比汽柴油的燃点高,点火能也高于汽柴油,所以比汽柴油更难点燃。天然气的爆炸极限为5—15%,且密度低于空气,因而稍有泄漏即挥发扩散;而汽油燃点为427℃,爆炸极限为1.0%—7.6%;柴油燃点为260℃,爆炸极限为0.5%—4.1%。由此可见,天然气汽车比汽油、柴油汽车更安全。同时,天然气辛烷值高达130,具有汽柴油无法相比的抗暴性能。 根据燃气汽车使用天然气的不同形态,可分为:压缩天然气,主要成分为甲烷,压力一般在20—30MPa; 液化天然气,天然气在超低温常压状态下液化,天然气经净化处理后通过压缩升温,在混合制冷剂N2、C1、C2、C3、C4作用下冷却移走热量,再节流膨胀而得到液态天然气,在标准大气压常温状态下,其体积约为同量气态天然气的1/625,天然气液化后为标态体积的1/625,绝热容器压力为0.05—0.5MPa,液化天然气的液化过程中几乎完全去除硫、汞等杂质。 按照所使用天然气燃料状态的不同,天然气汽车可以分为: 1、压缩天然气汽车。是一种无色透明、无味、高热量、比空气轻的气体,主要成分是甲烷。压缩天然气是指压缩到20.7—24.8MPa的天然气,储存在车载高压气瓶中。由于组分简单,易于完全燃烧,加上燃料含碳少,抗爆性好,不稀释润滑油,能够延长发动机使用寿命。 2、液化天然气汽车。是指常压下、温度为-162度的液体天然气,储存于车载绝热气瓶中。液化天然气燃点高、安全性能强,适于长途运输和储存。 3、液化石油气是一种在常温常压下为气态的烃类混合物,比空气重,有较高的辛烷值,具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点,能够延长发动机使用寿命,而且一次载气量大、行驶里程长。 按照燃料使用状况的不同,天然气汽车可分为:专用燃料天然气汽车,发动机只使用天然气作为燃料;两用燃料天然气汽车,既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料。双燃料天然气汽车,可以同时使用液体燃料和天然气。压缩天然气汽车燃料系统通常包括:天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器(或者天然气喷射装置)、各类电控装置等。 天然气汽车主要部件:减压器,混合器或喷规;开环防真器1套或燃气电脑一只;转换开关总成1套;动力调节阀或天然气过滤器1只;高压钢管φ6x1:0.8KG;导气管1只;排气管1米;稳固件包1包;低压管φ19:1米;低压管φ160.3米;卡箍φ16—274只;卡箍φ22—φ321只;卡箍φ341只;充气阀1只。气瓶及气瓶支架一组。 天然气汽车相对优势: 天然气汽车是清洁燃料汽车。天然气汽车的排放污染大大低于以汽油为燃料的汽车,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%。因此,许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。 天然气汽车有显着的经济效益。可降低汽车营运成本。目前,天然气的价格比汽油和柴油价格相对要低一些,燃料费用一般节省30%左右,使营运成本大幅降低。此外,还可节省维修费用。发动机使用天然气做燃料,运行平稳、噪音低、不积炭,能延长发动机使用寿命,不需经常更换机油和火花塞,可节约一笔不小的维修费用。 比汽油汽车更安全。与汽油相比,压缩天然气本身就是比较安全的燃料。这表现在:燃点高,天然气燃点在650.c以上,比汽油燃点高出223.c,所以与汽油相比不易点燃。 另外其密度低,与空气的相对密度为0.48,泄漏气体很快在空气中散发,很难形成遇火燃烧的浓度。辛烷值高,可达130,比目前最好的96号汽车辛烷值高得多,抗爆性能好。中外发展天然气60年来,从未出现过因天然气爆炸、燃烧而导致车毁人亡的事实证明,压缩天然气汽车是十分安全可靠的。 天然气汽车相对劣势: 天然气汽车所用的配件比燃油汽车要求更高,表现在:国家颁布有严格的天然气汽车技术标准,从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等,每个环节都形成了严格的技术标准。 设计上考虑了严密的安全保障措施,对高压系统使用的零部件,安全系数均选用1.5—4以上,在减压调节器、储气瓶上安装有安全阀,控制系统中,安装有紧急断气装置。储气瓶出厂前要进行特殊检验,气瓶经常规检验后,还需充气作火烧、爆炸、坠落、枪击等试验,合格后方能出厂使用。 天然气重卡是指以天然气为燃料的一种气体燃料重型汽车(CNG即压缩天然气;LNG即液化天然气)。按燃料使用状况的不同,可分为单燃料天然气汽车(发动机只使用CNG或LNG作为燃料)、双燃料天然气汽车(使用柴油 天然气,或使用汽油 天然气为燃料的汽车)。目前使用最为广泛的是单燃料压缩天然气汽车。 天然气发动机重卡与柴油发动机重卡的区别: 第一,燃料不同:天然气车是指以天然气为燃料的汽车(有压缩天然气CNG和液化天然气LNG),故其发动机为天然气专用发动机,燃料在气瓶中储存;柴油车是指以柴油为燃料的汽车,其发动机就是常规的柴油发动机,燃料在油箱中储存。燃料不同,车辆的燃料供给系统也会有差异性。 第二,发动机燃烧产物不同: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;柴油车燃烧产物除水和二氧化碳外,还有大量的CO、HC+NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM等。 第三,发动机冷却水路不同:液化天然气需要吸收发动机的热量将液态天然气转变为气化天然气供给发动机,所以需要将发动机的热水通过橡胶管和气瓶汽化器连接。 第四、排气系不同:一般LNG汽车的排气系包过三元催化器。三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置,它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。 排气系装配顺序:排气管、排气制动蝶阀、排气管、挠性软管、排气管、三元催化器、消声器。天然气重卡是指以天然气为燃料的一种气体燃料重型汽车(CNG即压缩天然气;LNG即液化天然气)。按燃料使用状况的不同,可分为单燃料天然气汽车(发动机只使用CNG或LNG作为燃料)、双燃料天然气汽车(使用柴油 天然气,或使用汽油 天然气为燃料的汽车)。 目前,国内天然气重卡基本都是使用单一燃料,即只能使用压缩天然气CNG或液化天然气LNG,不能使用柴油。因为柴油和天然气的工作原理差异较大(柴油车的着火点为220℃,柴油为压燃式;天然气的着火点为650℃,天然气为点燃式;汽油的着火点为427℃,使用时为点燃式)。 CNG天然气重卡工作原理是:车辆工作时,气瓶中的高压气体经过减压器减压,最后进入发动机与空气混合后点燃,产生的能量给车辆提供动力。 LNG液态天然气重卡,只是储存的状态和CNG不一样,当气瓶中的液态天然气,经气化器气化后,变成气态带有一定压力的天然气,其工作原理同CNG天然气车。 由于CNG重型卡车和LNG重型卡车的燃料储存方式不同,所以两种车型各有优缺点,CNG重卡通常需要12个气瓶,占用空间较大,对车辆的整体布置要求高,加气时间也较长。从重卡轻量化的趋势上看,LNG重卡的发展前景更为广阔。

《意见》明确提出,加快加气站建设。在高速公路、国道省道沿线、矿区、物流集中区、旅游区、公路客运中心等地,鼓励发展 CNG 加气站、LNG 加气站、CNG/LNG两用站、油气合建站、油气电合建站等。另外,充分利用现有公交站场内或周边符合规划的用地建设加气站,支持具备场地等条件的加油站增加加气功能,鼓励有条件的交通运输企业建设自备加气站,支持具备场地等条件的加油站增加加气功能。

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《意见》明确要求,简化优化天然气利用行政审批事项,消除行业性、地区性、经营性壁垒,促进公平竞争。加快天然气计量、天然气车船制造、LNG陆路内河储配、加气站安全防护和安全距离等标准规范的制修订工作。 加快科技攻关和装备产业化,加大天然气利用基础研究和应用研究投入,促进成果转化。紧密跟踪世界前沿技术发展,加强交流合作。

推动天然气利用领域的材料(包括高锰奥氏体钢、因瓦合金等)和装备(包括燃气轮机、小型燃机、车用第五代高压直喷发动机、大型LNG船用单燃料发动机等)科技攻关及国产化,鼓励和推动天然气利用装备产业化。

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《意见》明确规定,有序支持四川、重庆、新疆、贵州、江苏、上海、河北等省市开展天然气体制改革综合试点或专项试点,支持多个省市开展天然气试点天然气设施用地优先划拨。各省应将天然气储气调峰设施、加气站项目布局纳入能源及相关行业规划,并做好与土地利用、城乡建设等规划的衔接。支持企业依法利用存量用地建设以上项目。对符合划拨用地目录的天然气设施用地优先划拨,鼓励以出让、租赁方式供应天然气设施用地。优先保证储气调峰设施建设用地需求。

此外,在2014、2015、2016年连续三年全国两会的《政府工作报告》中,均直指“推广新能源汽车”,而今年却改成“鼓励使用清洁能源汽车”,被行业普遍认为是国家继续大力推广天然气汽车的重大信号。

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在2017年7月8日在二十国集团汉堡峰会期间,在气候变化这一议题上,世界上已有一些国家宣布在未来全面禁售汽油车和柴油车。

法国2040年全面禁售燃油车 法国能源部长尼古拉斯·霍洛(Nicolas Hulot)表示,为实现《巴黎协定》目标,法国计划从2040年开始,全面停止出售汽油车和柴油车,将法国打造成为一个碳平衡的国家,计划于2050年实现碳中和。

德国2030年后禁售传统内燃机汽车 德国联邦参议院以多票通过了2030年后禁售传统内燃机汽车的提案。此外,参议院建议德国立法者敦促其它欧盟成员国接受这一建议,2030年后只允许零排放汽车上路。德国环境部长Barbara Hendricks在提交的《2030年环保项目》中要求严格控制汽车二氧化碳排放量,要求:“2030年新出售的汽车应该做到零排放”。

荷兰2025年禁售燃油车 荷兰劳工党(Labour PVdA)公开提案,要求从2025年开始禁止在荷兰本国销售传统的汽油和柴油汽车,从而确保在2025年之后所有新车都是新能源汽车。

挪威2025年禁售燃油车 北欧挪威的四个主要政党一致同意从2025年起禁止燃油汽车销售,挪威奥斯陆计划到2019年全面禁止私家车。

印度2030年全面禁售燃油车。英国伦敦致力于2020年成为超低碳城市。荷兰鹿特丹2016年1月开始禁止驾驶2001年生产的柴油汽车,以及1992年前生产的所有汽车。墨西哥墨西哥城规定在特定日禁止驾驶机动车。

据相关资料显示,压缩天然气CNG(Compressed Natural Gas),是汽车运输行业中首选的环保燃料。相比传统的汽油或者柴油发动机,CNG燃烧更加充分污染物排放也更低。天燃气主要由甲烷构成,在25Mpa左右的压力下储存在车内的高压储气瓶中。车辆在加气站将0.3-0.8Mpa低压天然气,经过天然气压缩机升压到25Mpa,由顺序控制盘控制,按高、中、低压顺序储存到储气钢瓶组,再由CNG加气机向汽车钢瓶加注,汽车储气瓶中高压气再经过减压装置减压后经燃气混合器向发动机供气。

CNG双燃料皮卡在使用压缩天然气作为燃料的过程中,燃料可以得到充分燃烧,能够使排放尾气中的CO减少97%,CH化合物减少72%,NO化合物减少39%,CO2减少24%,SO2减少90%,噪音减少40%。而且CNG不含铅、苯等制癌的有毒物质。CNG燃料中没有重烃,所以燃料在燃烧过程中可以减轻积炭现象,可延长汽车大修时间20%以上,润滑油更换周期延长到1.5万KM。 CNG 自燃的燃点是732℃,汽油的燃点是232-482 ℃,仅从燃点系数上可以看出天燃气比汽油相对安全。天燃气的重量仅是空气的0.6-0.7倍,所以即便是天燃气出现泄漏事件天燃气也会尽快的消散,并不会在户外等开放区域发生爆炸。同时CNG中并没有致癌物质或者是重金属物质无毒无腐蚀性。

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在节能减排方面,只有天然气汽车排放的颗粒物较少,优于柴油车,且国六阶段更清洁,其经济性使当下美欧等汽车发达国家都将天然气汽车作为最清洁能源车辆使用。天然气汽车是对能源的高效利用,与传统燃油汽车相比,其排放尾气中NMHC的含量可下降70%,CO可下降50%,PM可减少90%以上,且无铅、苯等有毒物质。而在后处理方面,天然气汽车无需价格高昂的SCR系统,比柴油车更容易达到国五和未来的国六排放要求。当下CNG双燃料动力汽车,尤其是CNG双燃料皮卡车,由于在技术上比较成熟、维修方便、气价低廉以及相对售价便宜。

LNG是液化天然气(liquefied natural gas)的缩写,主要成分是甲烷。LNG的燃点是650℃,比汽油的427℃和柴油的260℃燃点高很多,因此LNG更难点燃。此外,LNG相对密度为0.47左右,气化后的密度只有空气的一半左右,因而稍有泄漏即挥发扩散;LNG爆炸极限为4.7~15%,比汽油1~5%、柴油0.5~4.1%都宽,因此LNG比汽柴油更难达到爆炸的条件,使用更安全汽解放,续航里程长,同时较汽柴油汽车具有显著的经济、环保效益。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600。相比传统的汽、柴油车型,LNG的价格比汽油和柴油低,又由于LNG燃烧完全,不产生积碳,不稀释润滑油,能有效减轻零件磨损,延长汽车发动机的寿命,所以LNG的经济效益显著。 LNG作为一种清洁、高效的能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料。

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目前,国产自主品牌双燃料皮卡主要有以下两种类型:天然气双燃料汽车和液化石油气双燃料汽车,最常见的双燃料皮卡和微型卡车还是以CNG双燃料车型为主。这些的双燃料车型具备燃油、燃气两种燃料可切换模式。其智能燃烧控制系统,高度集成了燃气喷嘴驱动器、喷射仿真模块、点火提前器等配置,使燃气系统工作更加可靠,动力输出也更加平稳。与此同时,在模式切换上,这些车型配备了自动切换装置,当天然气用完时,系统会自动切换至汽油模式,而在爬坡等对动力需求较高的情况下,用户还可以通过手动调节按钮的方式切换至汽油模式。为了保障顾客的安全,还在气瓶阀处配备了过流保护装置,当出现异常情况时可以自动关闭,同时燃气泄漏报警系统的配备,也使燃气系统的安全性能有了更好的保障。

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我国新疆、宁夏、四川等地区,天然气汽车的占比较高,而这些地区均是我国的燃气汽车大省。从以上情况来说,燃气在我国还是具备一定的市场的。为此,希望政府相关主管部门也能够给燃气汽车一路开“绿灯”,特别是车能与纯电动汽车一样,同样能分享到在政策上的鼓励、技术上的支持和最重要的资金补贴优惠。

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