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燃气汽车商业化路径全解 成本核算

发布时间:2011-12-19 15:00:21    浏览次数:9176


 

   燃气汽车主要是以天然气(压缩天然气CNG和液化天气然LNG)及液化石油气(LPG)为直接燃料的汽车(不包括以氢为直接燃料的氢发动机汽车),它是在传统的汽柴油汽车的基础上发展和演变而来,不涉及对传统内燃机系统的根本和重大改变,汽油机和柴油机均可经过相应的变动而燃用上述三种燃料.

 

   在国际上,燃气汽车技术已经相当成熟,并且获得了较广泛的应用。在国内,该项技术已经达到相当高的水平,例如东风汽车公司(包括东风南充、东风有限、东风朝柴等)、一汽、宇通、玉柴等企业均已批量生产专门燃用天然气和LPG的发动机及燃气汽车。进一步在更高水平上发展不存在不可逾越的技术障碍。这就是说,燃气汽车在我国的普及应用,就其自身层面上讲,难度并不很大,综合成本较低。另一方面,在我们汽车能源的转型与过渡期内,经过技术不断升级的传统内燃机汽车仍将扮演较重要的角色(据有关专家的研究结论,传统汽柴油内燃机尚有20%左右的节能潜力可挖掘)。这意味着,在传统内燃机汽车上节能减排最新、最先进的技术经过相应的适配改动,完全可以应用到燃气汽车上,由此,其使用的优越性将得到进一步体现。

 

    欧盟对各种新能源(替代燃料)汽车技术路线的全过程(即从油井到车轮)能源转型效率和二氧化碳排放进行了分析,结果显示,燃气汽车的综合能源消耗和二氧化碳排放均明显低于传统燃油汽车。相对于其他各种替代燃料,天然气的综合成本是最低的。此外,液化天然气的冷能还可以回收利用,节能、省能潜力很大。

环保之实

   

    现阶段,促使国际上许多国家(地区)大量推广应用燃气汽车(其中主要是天然气汽车)的主要原因之一,是其排放的洁净性,亦即环保效益好。天然气的主要成分甲烷可以燃烧得更充分和彻底,产生的有害物质极少。

  有关研究资料介绍,与同功率的传统燃油汽车相比,天然气汽车尾气中的碳氢可下降90%,一氧化碳可下降约80%,二氧化碳减少约15%,氮氧化物下降约40%,并且没有铅污染。瑞士联邦测试与研究实验室的一份报告称,使用天然气的汽车,二氧化碳的排放可降低约20%~30%。中国的一些研究发动机研究机构表示,如果设计合理,且空燃比选择达到最佳化,则天然气汽车的排放将会低于目前世界上任何最严格的废气排放法规限值,并且有进一步降低的可能性。

 

  由于天然气汽车直接燃用的能源天然气,由地下开采出来,经过一定的净化处理即可使用,该过程总体上讲,不会对环境造成什么污染和危害。

 

  实际的结果可证明此结论的正确性。迄今为止,广州和四川是中国推广应用天然气汽车成绩最卓著的两个地区。由于公交车和出租车基本上都是天然气汽车,广州已彻底根治了困扰政府和市民的公交车冒黑烟现象,整个城区汽车尾气排放状况总体上优于北京地方标准。现今,四川省推广应用CNG汽车约6万辆,每年减少一氧化碳、碳氢化合物等污染物约24.8万吨,城市环境状况大大改善。按照该省“十一五”规划,至2010年将新增天然气汽车10万辆,由此可减少汽车尾气排放一氧化碳、碳氢化合物等污染物约75万吨。

 

    不仅如此,天然气汽车的燃料成本较低。从热能含量上看,1立方米的天然气大约1.13升汽油当量。在国际市场上,尽管油价与气价相对都处于高位,但总体看,汽柴油的单价要比天然气的单价至少高出35%。按照2007年7月,中国和土库曼斯坦双方签订的土方向中方供应天然气合同,土方气价约为90美元/千立方米,而俄罗斯则希望以高于100美元/千立方米的价格向中方供气。若按土方价格,则1升汽油当量的天然气价格不足1元人民币。这意味着,天然气汽车行驶的里程与燃油车相同,而燃料费用却至少要比后者低35%。

成本核算

  

     发展燃气汽车的社会成本(或者说代价)较低,至少可以从以下两个方面看出。诚然,无论LPG汽车还是天然气汽车,都需要到加气站充气,即需要相应的、比较完备的基础设施。然而,这一类设施的建设并不复杂,相关的技术已很成熟。据悉,一个加气站的建设投资约300万元,可为50~100辆车加气。在有些省份和地区,民用生活用气加气站经过改建也可以用作给车加气。此外,有些地区还把载有天然气储罐的半牵引车作为流动加气站使用,在一定活动半径内为天然气汽车加气,使之使用更加便捷。这些措施可大大节省基础设施建设投资。

 

  从传统汽柴油汽车产业可持续发展的角度看,燃气汽车的推广使用,实际上可起到延长传统内燃机汽车生命周期的作用。发展燃气汽车既不需要对传统汽车结构进行根本性改动,又能有效的应对中国能源短缺和环境污染严重的挑战,可以收到一举多得之功效。

 

  在推广应用燃气汽车的初级阶段,不少地方使用的是所谓的双燃料(即汽/柴油与燃气)汽车。这虽然有使用两种燃料的灵活性,却在一定程度上牺牲或者损害了单独使用燃气时发动机的效率。现在的发展趋势是,单一燃料的燃气汽车更受市场青睐。现阶段中国油电混合动力汽车技术已日趋成熟,小规模示范性的产业化与商业化正在酝酿之中?梢陨柘,未来单一燃料式天然气发动机完全可以成为气电式混合动力汽车的装车动力之一,如此一来,将使混合动力汽车的燃料完全摆脱对石油的依赖。同时,还能进一步提高其排放的洁净程度。

 

  不过,在天然气汽车推广过程中,有人担心其安全性。其实这是种误解,天然气汽车的安全性是可以得到充分保障的。首先,天然气的自燃点温度一般在650℃以上,而汽油为427℃,前者比后者高出200℃以上,说明天然气不像汽车那样容易点火。其次,天然气在空气燃烧时的体积界限为5%~15%,而汽油是1%~7%,即大气中有1%的汽油浓度就极易发生着火爆炸。这样一来,天然气要比汽油好得多。再次,天然气汽车的储气钢瓶系高压容器,其材质及制造、检验、试验在各国均有严格的规程要求与控制。在中国,车用天然气钢瓶试验压力高于工作压力4倍,并安装有防爆设施,不会因汽车发生事故而碰撞或倾覆造成失火或爆炸。

 

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