吳振震
首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司 河北省唐山市 063200
同傳統汽車相比,天然氣汽車在提高運營經濟型以及節能減排方面具有較大的優勢,當前已經在國內的多個城市中的公交車中得到了較好的運用。我國的“西氣東輸”工程在東部沿海地區建立了LHG接收站,因此為天然氣車的發展提供了更廣闊的空間。天然氣汽車具有汽油車和電動車不具備的優勢,在節能減排方面性能和效果較好,目前已經在我國的西南部地區如成都等城市開始運營了天然氣公交車,取得了較好的效果。
天然氣汽車在我國發展具有廣闊的前景,主要在于它的經濟適用性以及對環境保護的功效,有關天然氣的汽車總共有三種,在使用方面具備天然氣汽車自身的優勢。
以天然氣為燃料的汽車就是天然氣汽車,通常根據天然氣的化學成分和形態的不同可分為三種天然氣汽車。
(1)液化天然氣車(LNGV),它將主要成分為甲烷的天然氣存儲于高壓瓶中,它的燃料裝置的體積比CNGV小且續駛的里程較長,然而對技術要求高。
(2)壓縮天然氣汽車(CNGV),它主要是將天然氣壓縮到20MPa的儲氣瓶內,使用減壓器減壓以后供給內燃機進行燃燒。
(3)液化石油氣汽車(LPGV),它的主要成分是丁烷與丙烷,它的存儲壓力為2~3MPA。在汽車上使用,原來的燃油供給系統會相應的保留,這樣汽車就是雙燃料天然氣車,相對來說,大多數天然氣車都屬于這一種。
(1)在排氣污染上,天然氣車比汽油或柴油汽車明顯更環保。使用天然氣汽車能夠讓HC下降90%左右,NOX下降約為40%,二氧化碳下降到20%以上,不含有鉛污染,因此天然氣汽車可以被認為是非常環保的汽車。
(2)天然氣的燃料成本低,使汽車運行的費用會降低。四川程度客車廠與哈爾冰汽車工藝辦公室表明燃用天然氣的燃料費用比燃用汽油的費用低很多,在運行成本上會節約不少。根據車型的不同,每半公里節省的費用也不相同。天然氣裝置改裝成本費用在5000~8000元不等,通常情況下,一年多以后安裝的成本就可以收回了。
(3)同電動汽車相比,天然氣汽車具有充氣快以及裝置成本低的特點。成都的公用客車廠生產的中型雙燃料汽車,若選用4只70升的氣瓶,行駛的里程可達到200km。天然氣的充氣需要在專門的充氣站充氣,相對來說使用起來更加方便,與燃油汽車在加油站加油相似。通常一個加氣站的建設投資在300萬元,能夠為50-100輛汽車供氣。
天然氣使用的安全問題是許多消費者在考慮和關注的問題,我國壓縮天然氣技術在今天的發展已經相對成熟,安全方面得到了極大的提升。并且天然氣的燃點較高,在燃點的值上是高于汽油的燃點的,因此重點使用過程中關注的是氣瓶的質量是否達標,氣瓶的腐蝕程度如何。只要嚴格按照氣瓶中的質量以及安裝使用的要求,安全問題是可以排除的。
天然氣汽車的發展雖然是近幾年才成為人們熱議的話題,但是早在50年代以前就在部分城市出現了以氣囊方式的天然氣。1988年四川石油管理局從國外引進了壓縮天然氣汽車的加氣站、高壓氣瓶和專用裝置的技術,當然四川省建成且投入到運行中的壓縮天然氣加氣站已經擁有了27座,并且分布的區域包括重慶、程度、德陽、南充、內江、綿陽等地。四川全省的天然氣汽車的總數量當時已經超過了3000輛,其中壓縮天然氣汽車有1700輛,而相對應的車型是包括長途和中型的客車以及火車。
積極引進國外先進的設備生產鋼瓶和先進的技術,使得天然氣汽車從硬件上確定擁有安全高效的特性。中國的石油天然氣總公司在華北油田采油器長,建設了國產化的設備和示范站。廣東澳華的石油氣汽車設備股份有限公司與澳大利亞的公司合資生產氣瓶和裝置,目前已經返銷到了國外。一汽捷達轎車在改裝的LPGV,結構緊湊且可以作為出粗車使用的新車型。當前有許多高等院校和科研院正在與工廠合作,展開多個項目的研究。全國汽車標準化技術委員會成立了天然氣車的工作組,對于天然氣汽車的標準體系建立有促進的作用。
2007年9月6日,以“節能·減排·技術·應用”為主題的天然氣在城市公交車上的應用與發展的研討會在中國的銀川舉行,會議專家就天然氣發動機的研發和應用,天然氣的加氣站建設以及車輛的選定、運營安全性以及使用經驗和發展規劃作了相應的主題發言。會議代表認為,從當前的技術和使用的情況來看,天然氣汽車是目前最具推廣價值的低污染、低能耗的汽車。中國天然氣技術在發展中不斷成熟,這也推動了天然氣在汽車用尤其是公交車中的營運,使天然氣企業與天然氣汽車行業的銷售范圍和需求頗為廣泛。
石油資源的枯竭與需求的日益矛盾,使得開發新能源成為了當前汽車能源發展的重要內容。因此我國在新能源開發的方面也持大力的態度。雖然我國的天然氣和液化石油氣的資源是相對豐富的,但是開發起來較難,主要在地勢險要的西部偏遠地區。豐富的石油資源為天然氣的發展提供了基礎的條件。作為西南部地區的四川,天然氣資源豐富,當前應經具有了省內的天然氣管道,加氣站的設施已經趨于完善,是一種較快和重要的化工原料以及民用燃料。
積極推進天然氣汽車的營運,應加快天然氣汽車的使用,其中的關鍵技術包括電子控制技術。空燃比的控制以及優化燃燒技術、先進后處理技術和動力性能改善技術以及零部件的可靠性、先進性的研發。政府應加大對天然氣管網以及加氣站建設的投入,使得天然氣汽車有處可加氣,使用變得如同汽油車那樣舒適方面。
為了能使天然氣在汽車的推廣中應用得順利有效,應防止低水平的亂上,以造成不必要的損失和浪費,在推廣應用工作中,應在政府的統籌規劃和管理下開展,確保天然氣工作能夠有效的開展。政府要做的工作包括:
(1)應綜合考慮天然氣的資源狀況以及對環境保護的要求,包括資源的迫切程度,制定科學合理的天然氣設施建設規劃,逐步從小區域到大范圍的推廣。
(2)在規劃管理的過程中使用的天然氣汽車類型,限定少數生產的廠點,確保汽車的質量。
(3)對加氣站、氣瓶進行審批,引進專用裝置的技術,降低水平重復的引進。
(4)政府組織標準制定工作,展開產品檢測的認證,并支持推廣應用中的基礎研究工作和信息的交流。
當前我國天然氣汽車經過一段時間的研發初步取得了一點的成績,但是由于長期接受國外信息的營養。天然氣在行駛在人群密集的道路是不安全的,容易引發重大事故,因此加強天然氣使用安全技術非常重要,人們最看中的也是天然氣汽車的安全作用。天然氣裝置應注意壓縮瓶的質量,同時在裝置的安裝上應由專門的裝卸人員進行安裝,同時應對氣進行管理你和檢查,確保生產符合技術的要求,使質量能夠達標。
天然氣汽車的推進使用,是現代生活對資源合理高效利用以及愛護環境的表現,構建人與自然和諧的環境,需要合理利用新能源,為人類和社會及自然環境造福。根據我國現行的條件和狀況,積極的推進天然氣汽車在營運車輛中的使用,有助于節能減排、構建綠色生態、經濟環保的美麗地球家園。