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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流国内外LNG汽车技术发展现状.精品文档.国内外LNG汽车技术发展现状液化天然气（LNG）汽车是继压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）汽车之后于近年才开始发展起来的一种新型环保汽车，从本质上讲也是天然气汽车，但由于汽车携带的LNG比CNG具有更高的燃料密度，压力低，所需气瓶自重轻，汽车一次充气的行驶里程（300800km）较CNG远得多，LNG同时又能象油品一样运输，同时具有CNG汽车和LPG汽车的优点，而克服了它们的不足，因此具有更强的实用性，被认为是燃气汽车的发展方向，从推广车型来看，LNG不但适用于城市公交车，也适用于大型货运车辆和
2、城际大巴，尤其是长途车辆。LNG汽车和加气站技术的关键点在于LNG的储存、运输和计量销售，因为-162的LNG对储罐、管阀及控制系统都有一些特殊要求，因此其技术难度较CNG和LPG都大，但现在我国已完全掌握其应用技术并实用化，相关设备和部件都已成为标准化产品，系列化生产，美国消防防火协会（NFPA）还制定了专门的加气站设计标准和车辆改装标准，近年来全世界LNG汽车保有量的迅速增加也说明此项技术是完全成熟的。从发展趋势看，一些完全掌握该技术并已成熟化的国家，如美国等正在抓紧LNGV的产业化和规模化推广，拟在一些重点城市和交通干道网络化布点建站，形成区域性LNG汽车应用区。而一些在技术上没有完全成
3、熟或起步较晚的国家，如日本、德国等正在加紧该技术的开发和示范，均有意把LNG技术全面产业化并大规模发展。国内由于LNG产业虽然起步较晚，但在LNG汽车技术方面发展很快，随着国外技术信息的传入和近年来清洁汽车行动的实施，LNG汽车已为业内人士所熟知，并已有一些企业拟着手这项技术的开发和推广应用：n 2002年国内首座LNG汽车加气站在北京建成投产，该站由河南中原绿能高科有限公司投资并确保LNG的生产和供应，服务对象是北京公交总公司的市内公交车。目前已安全运行6年多，LNG公交客车达到50辆；n 2005年又有两座LNG汽车加气站先后在长沙和乌鲁木齐建成。气源地均为新疆鄯善。服务对象也是城市公交客
4、车；n 2007年9月杭州公交公司LNG加气站投入使用，同时投运5辆公交样车；n 2007年12月海口港LNG橇装式汽车加气站建成；n 2008年4月湛江公交LNG汽车加气站投产，同时投入第一批50辆LNG城市公交；n 2008年5月贵阳公交LNG汽车加气站投入使用，先期改装和购置的160余辆城市公交车投入使用。国内LNG产业的起步增强了人们对发展LNG汽车的信心，而且速度和规模也越来越快、越来越大；同时伴随着LNG汽车及加气站系统的研发、制造的不断深入，有理由相信LNG汽车技术会很快会象CNG汽车技术一样在国内兴起.LNG作为车用燃料的优势1. 燃料优势LNG是在超低温、低压条件下的液态天然
5、气，作为车用燃料具有以下优点：n 组分纯净，不含水、二氧化碳、苯、硫等杂质和有害物质，排放性能优于CNG；n 能量密度大、续驶里程长，一次加气行驶里程可达500公里以上；n 占地少。由于LNG加气站的天然气是在液体状态下储存的，压力较低，与周边各种设施的安全距离大大缩短，占地仅有同等规模CNG加气站的1/3，这对城区内建站布点具有十分重要的意义；n 建站投资小、无大型动力设备、运营成本较低。如采用关键设备进口、通用设备国内配套的建设方式，一座日加气量20000Nm3的LNG汽车加气站投资约600万元，而且没有类似CNG加气站的大型动力设备，总装机功率一般在30kw以下，运营成本较低；n 不受天
6、然气管网限制、便于长途运输。LNG加气站的运行模式类似于加油站，完全摆脱了对天然气管道的依赖，在同等载重能力下，LNG的运输能力是CNG的56倍。2. LNG汽车的主要特点n 安全性：储供系统气压力大大低于CNG，具有更高的安全性能；n 动力性：发动机怠速稳定，具有良好的起步、加速和爬坡性能，与原柴油机相当；n 经济性：100%替代了柴油，经济效益明显；n 环保性：发动机噪音低，尾气排放可达到欧环保标准以上；n 气瓶自重轻，在同等装载能力下，重量只有CNG气瓶的1/4；LNG汽车与CNG汽车部分参数比较比较项目CNG汽车LNG汽车说 明储存压力 MPa201.6LNG较CNG低一个数量级，更加
7、安全。续驶里程 km300500按照正常配置计算。气瓶自重 kg800195都按续驶里程500公里算1。加气速度 min155CNG加气速度受压力影响较大，速度不均衡，而LNG则不存在此类问题。21. 单车每百公里耗气按30Nm3计算，其中还未考虑气质组分的差别；2. CNG压缩机能力和气库的压力储备是决定加气速度的关键因素，而加气高峰时这两项指标往往难以满足要求从而造成加气排队。3. LNG汽车具有良好的经济效益根据对国内客运及部分货运车辆的摸底情况，对主要的运输车辆的年燃油消耗量、LNG单燃料汽车年燃气消耗量、燃油和燃气车辆的年燃料成本对比。柴油车年燃料耗量测算1年行驶里程（104km）百
8、公里油耗2（L/hkm）8101215182016000200002400030000360002520000250003000037500450003024000300003600045000540003528000350004200052500630004032000400004800060000720001. 由于车型和运营状况不同，大部分客货运输车辆的年耗油量应在此范围内；2. 指平均的百公里燃油消耗。表4.3.2 LNG汽车年燃气消耗量测算1年行驶里程（104km） 百公里气耗（kg/hkm）2810121518161280016000192002400028800201600020
9、000240003000036000241920024000288003600043200282240028000336004200050400322560032000384004800576001. LNG的年消耗量是按重量来计算的，这与LNG的交易计量方法有关，且重量计量也较为公平合理；2. 平均百公里气耗是根据表4.3.1中对应的油耗计算得来的，其计算依据是：n 1- 柴油与天然气的当量比为：0.95L柴油=1Nm3天然气；n 2- LNG的气液体积比系数为1.3,即1kgLNG完全汽化后的体积为1.3Nm3；从上表可以看出，LNG车辆燃料成本较柴油车辆有较大幅度的降低，对企业提高竞争力
10、具有直接的推动作用。如果推广使用100辆LNG客车，每辆LNG客车一年节约20000元燃料费，一年节约的燃料成本就可以达到300万元.4. 国内LNG汽车的生产现状从技术角度来看，LNG汽车与CNG汽车相比，最大的区别就是天然气的储存方式不同，前者是低温、低压、液态储存，后者是常温、高压、气态储存，其使用的气体发动机完全可以通用。目前，国内能够生产天然气发动机的厂家有玉柴（YC4G、YC6G系列共约20款燃气发动机，动力范围从170320马力）、上柴（4CT、6CT、T6114ZLQ4B系列，动力范围从160280马力）、锡联、潍柴（WT615.00、WT615.64、D2268等多款）、西柴
11、、大柴、东风康明斯等，共计有数十种产品可供选择；此外，国内还有多家整车厂生产天然气（包括CNG汽车和LNG汽车），例如中通客车、金龙客车（厦门金龙、苏州金龙及绍兴金龙）、北京京华（客户有北京公交）、郑州宇通、重庆恒通（客户有长沙公交）、深圳五洲龙、珠海广通（客户有湛江公交）、丹东黄海（客户有北京公交、天津公交等）、南京金陵（客户有乌鲁木齐公交）、东风特种商务车、陕汽集团等都有燃气汽车产品供应市场。 萧山公交LNG城市客车以上整车厂家还可以根据市场的不同要求为客户量体裁衣、开发新的燃气车系，从上报到目录批准一般需要23个月时间。随着国III汽车尾气排放标准的实施，符合国III标准的柴油发动机采购
12、成本和维护成本也大大增加，与气体发动机相比已无多少价格优势可言。目前LNG汽车的采购价格比装备国III柴油机的车辆价格上相差已不大，有利于客户的选择和购置。五、LNG汽车加气站与CNG汽车加气站相比LNG加气站组成更加简单，布局更加紧凑，目前国内外建成的LNG汽车加气站主要采用撬装式以及固定站两种方式。1. 撬装站，就是采用模块化设计的小型LNG家加气站，其大小仅相当于一个标准集装箱的尺寸，储罐（多采用卧式储罐）有效容积为3060m，每天可满足100200台车辆的加气需求。如右图所示。2. 固定站，通常用于大型加气站，多采用立式储罐，储罐有效容积为50200m不等，每天可满足150400台车辆
13、的加气，日供气能力在1550吨。如左图所示，图为萧山LNG汽车加气站。由于LNG的特性，LNG加气站具备以下特点：n 占地少。由于LNG/LCNG加气站的天然气是在液体状态下储存的，压力较低，与周边各种设施的安全距离大大缩短，占地仅有同等规模CNG加气站的1/3，这对城区内建站布点具有十分重要的意义；n 建站投资小、无大型动力设备、运营成本较低。如采用关键设备进口、通用设备国内配套的建设方式，一座日加气量10000Nm3的LNG/LCNG汽车加气站投资约300万元，而且没有类似CNG加气站的大型动力设备，总装机功率一般在30kw以下，运营成本较低；n 不受天然气管网限制、便于长途运输。LNG/
14、LCNG加气站的运行模式类似于加油站，完全摆脱了对天然气管道的依赖，在同等水容积的装载量下，LNG的运输能力是CNG的3倍。由于LNG是一种天然气的液体形式，可以象成品油一样进行储存和运输，使其在加气站的规划布点、车辆的行驶里程、加气站运行效率和运行成本等方面具有CNG所不具备的优势。同等规模的LNG加气站与CNG加气站(加气规模为1104 Nm3/d)比较结果见表5.2.1。 表5.2.1 同规模LNG与CNG加气站比较表比较项目CNG汽车加气站LNG汽车加气站占地面积 m21600800能耗指标 kw14040噪 音 dB(A)7545加气速度 Nm3/min30136工作压力 MPa251.6通过以上比较可以看出，LNG加气站无论在加气效能、能耗指标、压力等级还是土地利用率等方面都较CNG有较大优势。另外，LNG汽车一次加气行驶里程较长，减少了车辆的加气次数，提高了车辆运行范围，大大提高了加气站的运行效率和投资效率。LNG汽车技术经过国内外多年的使用，证明技术可行、经济效益和社会效益俱佳，是当前运输企业开展替代能源、清洁能源的理想选择之一。在当前油价高企的情况下，如果能推广使用LNG汽车，不但能为企业带来可观的经济效益，在将来的市场竞争中把握主动，也能为节能减排、保护环境、创建和谐社会担负起更多的社会责任。