淺談國(guó)內(nèi)外天然氣汽車發(fā)展?fàn)顩r

劉書琴

摘要：本文概述了國(guó)內(nèi)外天然氣汽車的發(fā)展?fàn)顩r，并針對(duì)國(guó)內(nèi)能源緊缺狀況和環(huán)境污染的現(xiàn)狀，提出大力推廣天然氣汽車。

關(guān)鍵詞：天然氣汽車；發(fā)展現(xiàn)狀；推廣

隨著汽車保有量突飛猛進(jìn)的增加，我國(guó)汽車工業(yè)受到能源短缺和環(huán)境污染的嚴(yán)重困擾。國(guó)內(nèi)相關(guān)職能部門高度重視，相繼采取了多種措施，特別是加快了對(duì)新能源的研發(fā)。天然氣汽車是以天然氣為燃料的一種氣體燃料汽車，目前，天然氣被世界公認(rèn)為是最為現(xiàn)實(shí)和技術(shù)上比較成熟的車用汽油、柴油的代用燃料。

一、國(guó)外天然氣汽車發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)外最早出現(xiàn)的天然氣汽車是在19世紀(jì)末，由于技術(shù)較為落后，將天然氣以普通大氣壓的形式填充在大氣包中，這種原始的方法僅僅適用于貧油地區(qū)的小規(guī)模使用，由于受到儲(chǔ)存裝置的限制，很快被淘汰使用[1]。

上世紀(jì)30年代，意大利人最先采用了天然氣作為燃料，追溯到1939年時(shí)，僅意大利國(guó)內(nèi)的新能源車輛已經(jīng)突破了1.3萬(wàn)輛。前蘇聯(lián)于1938年開始研制出了壓縮天然氣汽車，從1947年開始批量生產(chǎn)吉斯-156和嘎斯-51B型壓縮煤氣瓶汽車。其他各國(guó)雖然都有研究天然氣汽車，但進(jìn)展比較緩慢[1]。

1.日本天然氣汽車的發(fā)展

由于日本是一個(gè)資源非常貧乏的國(guó)家，石油與天然氣都非常匱乏，日本發(fā)展天然氣汽車的主要目的是為了環(huán)境保護(hù)。日本的天然氣汽車研究開始于第二次世界大戰(zhàn)后，日本的天然氣汽車保有量在1961年時(shí)已經(jīng)突破了500輛，而進(jìn)入70年代則進(jìn)入了發(fā)展緩慢階段。1996年日本的7家汽車制造商被告上法庭，原因是大氣污染公害，從此日本政府開始大力發(fā)展天然氣汽車。其扶植政策主要有為天然氣加氣站提供高達(dá)53萬(wàn)美元的補(bǔ)助，為天然氣汽車改裝和安裝天然氣設(shè)備提供一半的費(fèi)用，為天然氣汽車加氣站和車輛設(shè)定專用的折舊率和免稅額，優(yōu)惠政策的實(shí)施推動(dòng)了日本新能源技術(shù)的飛速發(fā)展。

2.美國(guó)天然氣汽車的發(fā)展

美國(guó)是目前世界上天然氣汽車保有量最大的國(guó)家。美國(guó)的天然氣汽車發(fā)展開始于70年代，截止到1986年，美國(guó)的天然氣汽車已達(dá)到3萬(wàn)多輛，其中專用車占了大部分，如警車、工程車、校用大客車、公共汽車等。進(jìn)入90年代后，美國(guó)制定了一系列的發(fā)展天然氣汽車計(jì)劃和扶持政策，美國(guó)的天然氣工業(yè)得到了極大的發(fā)展，從1991年到1996年，美國(guó)的天然氣汽車保有量達(dá)到了5.8萬(wàn)輛，現(xiàn)在，美國(guó)的天然氣汽車改裝技術(shù)已日益成熟，比如微電腦多點(diǎn)噴射系統(tǒng)、家用小型充氣機(jī)等多種高質(zhì)量產(chǎn)品。

3.意大利天然氣汽車的發(fā)展

意大利對(duì)環(huán)保問(wèn)題高度重視，在國(guó)內(nèi)率先推廣使用了改裝天然氣汽車。在上世紀(jì)20年代末，意大利就已開發(fā)了第一輛壓縮天然氣汽車。到1940年，意大利已有1萬(wàn)輛壓縮天然氣汽車。目前意大利天然氣改裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟，這得益于意大利國(guó)家健全的法律和超前的環(huán)保意識(shí)，意大利已成為世界上大氣污染程度最低的國(guó)家之一[2]。

二、國(guó)內(nèi)天然氣汽車發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)天然氣汽車研究最早開始于19世紀(jì)初，上海均和安機(jī)器廠制造的首臺(tái)內(nèi)燃機(jī)汽車以煤氣作為燃料。進(jìn)入1960年，由于世界能源危機(jī)的出現(xiàn)，我國(guó)的石油出現(xiàn)嚴(yán)重的匱乏。四川自貢等地利用豐富的天然氣作為汽車燃料，后來(lái)在重慶、成都、瀘州等地先后模仿使用氣包車。這種氣包車，是在公共汽車的頂部安裝一個(gè)框式的氣包支架，氣包充滿后，用繩子約束住，這種氣包車克服了汽油短缺時(shí)的汽車運(yùn)輸問(wèn)題。

1961-1965年，中科院學(xué)部委員、長(zhǎng)春汽車研究所所長(zhǎng)、我國(guó)CNG汽車的先驅(qū)——張德清，主持天然氣作汽車燃料的研究工作。1962年，長(zhǎng)春汽車研究所承擔(dān)了國(guó)家科委的重點(diǎn)科研項(xiàng)目——壓縮天然氣汽車，該試驗(yàn)站利用天然氣井向兩輛解放牌汽車的氧氣瓶充氣，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和2.5萬(wàn)公里的壓縮天然氣汽車道路試驗(yàn)，并在1966年通過(guò)了四川省科委和省交通廳的成果鑒定，并錄入了《全國(guó)科學(xué)技術(shù)研究成果登記表》，開創(chuàng)了中國(guó)乃至亞洲CNG汽車研究先河。

我國(guó)加入世貿(mào)組織后，汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。隨著城市環(huán)境的日益惡化和能源危機(jī)的出現(xiàn)，我國(guó)政府開始大力發(fā)展天然氣汽車。截止到2015年3月份，我國(guó)天然氣汽車的市場(chǎng)保有量已經(jīng)達(dá)到了461萬(wàn)輛（其中LNG汽車保有量為18.6萬(wàn)輛），加氣站的數(shù)量突破了8000座（其中LNG加注站占到了總數(shù)的1/3左右）。我國(guó)天然氣汽車發(fā)展十分迅猛，這得益于國(guó)家政策的大力支持。根據(jù)2014年底數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)天然氣汽車的燃?xì)饽晗M(fèi)量約為369億立方米，約占當(dāng)年天然氣總消費(fèi)量的20%，這為治理大氣污染、節(jié)能減排起到了極大的作用。

在天然氣車輛和加氣站的建設(shè)過(guò)程中，四川、新疆和山東三省發(fā)展較快，三省區(qū)CNG汽車保有量約占全國(guó)保有量的55%。一直雄踞首位的是四川省，該省CNG汽車保有量占全國(guó)保有量的五分之一[3]。新疆由于氣足價(jià)廉，烏魯木齊市一個(gè)城市的CNG汽車的保有量領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)其余27個(gè)省、市、自治區(qū)。山東省全面推進(jìn)CNG汽車的發(fā)展，目前全省CNG汽車的保有量名列全國(guó)第三位。

三、推廣天然氣汽車

天然氣汽車是指以天然氣為驅(qū)動(dòng)燃料的汽車。根據(jù)選用燃料的不同，天然氣汽車可分為壓縮天然氣汽車、液化石油氣汽車和液化天然氣汽車。

天然氣汽車在世界得到廣泛應(yīng)用，它具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：

1.天然氣儲(chǔ)量較豐富。

2015年5月，國(guó)土資源部公布我國(guó)最新的油氣資源總量評(píng)估，我國(guó)天然氣的儲(chǔ)備量較多，遠(yuǎn)勝于化石燃料的儲(chǔ)備。根據(jù)相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前約有298億噸的石油儲(chǔ)存量已被勘探，而可供開采的天然氣儲(chǔ)備量約為53萬(wàn)億立方米，因此未來(lái)我國(guó)要進(jìn)入天然氣儲(chǔ)存量和開采量迅猛發(fā)展的階段。

2.接近于零污染

天然氣是一種清潔能源，其成分是碳原子和氫原子，燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染；再者天然氣具有熱值高、效率高、污染小等優(yōu)點(diǎn)，燃料燃燒過(guò)程比較充分，不會(huì)在氣缸內(nèi)形成積碳，燃燒產(chǎn)物中的微粒排放量均低于傳統(tǒng)的化石燃料，排氣污染明顯降低。

3.經(jīng)濟(jì)效益較高。

目前，國(guó)內(nèi)汽油價(jià)格波動(dòng)較大，價(jià)格穩(wěn)中上升，增加了車輛的運(yùn)營(yíng)成本；而天然氣的儲(chǔ)量高、價(jià)格低、使用方便，在成本上要低于汽油機(jī)或柴油機(jī)費(fèi)用的45%左右。

4.安全系數(shù)較高

天然氣的燃點(diǎn)是645℃，比汽油燃點(diǎn)高218℃。相比而言，天然氣的安全性比汽油要高，高壓儲(chǔ)存的天然氣在運(yùn)輸或使用過(guò)程中，一旦泄漏，天然氣會(huì)從周圍環(huán)境中吸收大量的熱，甚至?xí)a(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象，從而降低了燃燒的幾率。

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前已探明的天然氣預(yù)計(jì)可開采使用到2200年，與傳統(tǒng)燃料相比較，天然氣對(duì)環(huán)境的污染最低，是一種綠色的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料，而且天然氣具有污染小、安全系數(shù)高、價(jià)格低、儲(chǔ)量高、能夠較好的緩解能源供求矛盾的特點(diǎn)。目前汽車行業(yè)有關(guān)專家認(rèn)為天然氣汽車是最具有推廣價(jià)值的汽車，尤其是在出租汽車和城市公共汽車中推廣使用，不僅緩解交通壓力，還能節(jié)能減排。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王海濤，徐博.世界天然氣汽車市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和主要地區(qū)特性分析[J].國(guó)際石油與經(jīng)濟(jì)，2010，2：5～9.

[2] 帥石金，唐韜，趙彥光，華倫.柴油車排放法規(guī)及后處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào)，2012，3（3）：200-217.

[3] 周怡沛，周志斌中國(guó)車用 CNG 市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)與策略[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，2010，4：8～12.