淺談國內(nèi)天然氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

鄒中華

重慶鼎輝汽車燃氣系統(tǒng)有限公司 重慶市 401120

近年來，我國天然氣等新能源汽車的發(fā)展速度十分迅猛，這不僅是由于我國大力的推廣，同時還因為新能源汽車的多種優(yōu)勢與特點，其中天然氣作為汽車的代用燃料有著極多的好處，該燃料有著豐富的儲備、燃料經(jīng)濟性也是極為出色、所排放的污染物也是相對較少的，從而使得我國天然氣等新能源汽車的發(fā)展如此迅速。由此，文本就針對我國的天然氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢進行了更加深入地分析。

1 我國天然氣汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 我國天然氣汽車的保有量與基礎(chǔ)設(shè)施的具體數(shù)量

據(jù)相關(guān)有效數(shù)據(jù)顯示，截止到2015年6月份，我國的天然氣汽車已經(jīng)達到了500萬量以上，天然氣加氣站也建立了7950座，兩者的總數(shù)量都處于世界首位。而以探明天然氣儲量處于首位的是伊朗，伊朗的天然氣儲量十分巨大，由此使得伊朗的天然氣汽車發(fā)展十分迅猛，據(jù)相關(guān)有效數(shù)據(jù)顯示，截止到2015年6月份，我國的天然氣汽車已經(jīng)達到了500萬量以上，天然氣加氣站也建立了7950座，兩者的總數(shù)量都處于世界首位。而以探明天然氣儲量處于首位的是伊朗，伊朗的天然氣儲量十分巨大，由此使得伊朗的天然氣汽車發(fā)展十分迅猛，世界天然氣汽車保有量于1997年超過100萬輛；2009年 跨過1000萬輛大關(guān)；2014年逾2000萬輛；2017年底逾2520多萬輛，而我國從1989年算起，推廣天然氣汽車已有近30年時間，2017年底保有量已達608萬輛，天然氣加氣站的數(shù)量也十分可觀，達到了2380座之多。在近年來，我國在發(fā)展新能源汽車方面投入了大量的資源，使得我國電動汽車等新能源車輛的生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)整體都得到了極為迅速的發(fā)展。據(jù)國際能源署的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國電力新能源轎車在2015年的保有量為31.3萬輛，而在2016年我國的電動轎車保有量就已經(jīng)上升到了109萬輛，與2015年相比增長了86.9%，以電力新能源轎車就能看出我國近年來在新能源汽車產(chǎn)業(yè)方面所投入的精力與資源。當(dāng)前我國天然氣汽車仍然是我國應(yīng)用最為廣泛且推廣最為成功的清潔型能源汽車。

1.2 我國天然氣汽車發(fā)展所必須的能源保障

我國以探明的天然氣儲量遠低于伊朗、俄羅斯等天然氣豐富的國家，但我國的石油儲量與天然氣儲量相比，我國的天然氣儲量遠超石油儲量。我國主要有以下幾個方面的優(yōu)勢，為我國提供了更加充足的天然氣，同時也為我國天然氣汽車發(fā)展所需的能源提供了更加有效的保障。

1.2.1 中亞油氣管道與中俄油氣管道為我國天然氣供給提供了有效的保障

中亞油氣管道與中俄油氣管道為我國天然氣的供給提供了一定的保障，為我國天然氣汽車的發(fā)展提供了有利支持。從2018年開始，俄羅斯在每年將會對我國輸送高達380億m 的天然氣，由此可知，我國未來天然氣汽車發(fā)展所需的天然氣能源儲量十分充足，天然氣汽車的高速發(fā)展將必然成為趨勢。

1.2.2 海域?qū)⒊蔀槲覈磥硖烊粴庾顬橹饕膬α慨a(chǎn)區(qū)之一

海域在未來必將成為我國天然氣最為主要的儲量產(chǎn)區(qū)之一，這主要是由于，我國東海與南海都有著極為豐富的天然氣資源，可以供給我國未來一定時間的天然氣消耗，而且我國海域還有這儲量相當(dāng)豐富的可燃冰，可燃冰是天然氣水合物，其成為主要為甲烷，可以作為未來使用的燃料能源。

1.2.3 我國天燃氣資源潛力十分巨大

截止到2015年12月，我國以探明常規(guī)天然氣剩余可采儲量為5.2萬億m3，煤層氣剩余可采儲量為3063億m3，以及頁巖氣的剩余可采儲量為1302億m3。其中頁巖氣主要是指以頁巖為主的非常規(guī)天然氣，由此就能看出我國天然氣儲量也是極為豐富的，為天然氣汽車行業(yè)的發(fā)展提供了堅實的資源供給。

1.3 天然氣汽車發(fā)動機與天然氣汽油兩用發(fā)動機的特點

1.3.1 天然氣汽油兩用燃料發(fā)動機

天然氣汽油兩用燃料發(fā)動機就是指擁有兩套燃料供給系統(tǒng)不僅可以使用天然氣進行供給，同時還可以使用汽油來供給系統(tǒng)。當(dāng)前，最為主要的兩用燃料發(fā)動機基本都是在原有汽油機之上添加的天然氣供給系統(tǒng)，此種運作方式的發(fā)動機在工作時只能使用一種燃料。目前我國天然氣汽油兩用燃料發(fā)動機氣體燃燒的供給方式大致分為缸外供氣與缸內(nèi)供氣兩種。但兩用燃料發(fā)動機在使用天然氣時，動力性有所降低是其最為突出的問題，造成此種問題的主要原因為，天然氣的單位體積混合氣熱值相較于汽油低了約12%；同時天然氣屬于氣態(tài)，缸外供氣模式將會擠占一定的空間，從而導(dǎo)致缸內(nèi)的空氣量有所降低，由此導(dǎo)致動力方面產(chǎn)生不足；而且天然氣汽油兩用燃料發(fā)動機基本都是在汽油機的基礎(chǔ)之上進行改裝，燃用天氣的發(fā)動機理想的壓縮比例為12，而汽油機的壓縮比基本為6~8，從而導(dǎo)致兩用燃料發(fā)動機在使用天然氣供給時熱效率沒有較為明顯提高。正是由于以上幾點影響了造成了天然氣汽油兩用燃料發(fā)動機在使用天然氣時動力性降低的問題。

1.3.2 天然氣發(fā)動機

天然氣發(fā)動機就是僅使用天然氣作為發(fā)動機的唯一燃料，不再使用其他類型燃料的發(fā)動機。根據(jù)車用天然氣的各種特性進行了科學(xué)的設(shè)計并優(yōu)化了單燃料車用天然氣發(fā)動機的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，主要通過增強缸內(nèi)紊流、提高壓縮比，以及調(diào)整點火參數(shù)等多種措施來進行優(yōu)化，使得天然氣在缸內(nèi)得到了更加充分的然后，從而提供了更好地動力性、經(jīng)濟性，以及排放性。同時近年來，我國多個研究小組對天然氣發(fā)動機進行了更加深入地研究與優(yōu)化，如劉亮欣、鄭建軍等研究小組，其研究成果使得我國天然氣發(fā)動機的整體質(zhì)量與性能有了進一步的提升，為我國天然氣汽車的發(fā)展提供了有效的支持。

2 我國國內(nèi)天然氣汽車發(fā)展的趨勢分析

2.1 我國將繼續(xù)發(fā)展CNC、氣電（CNG）混合動力城市公交車

新能源城市公交車已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，其發(fā)展速度相當(dāng)迅猛，截止到2016年12月，我國國內(nèi)新能源公交車的總數(shù)已經(jīng)超過16萬輛，同時新能源城市物流配送車輛的總數(shù)也已經(jīng)高達9.4萬輛，并且新能源城市公交車與城市物流配送車輛在近年來仍在不斷發(fā)展，其數(shù)量再不斷攀升的過程當(dāng)中。城市公交未來的發(fā)展趨勢必定是使用新能源汽車，當(dāng)前我城市公交車輛的種類仍處于多元化，其中包括了LPG車輛、新能源車輛等。繼續(xù)發(fā)展CNG公交客車，以及氣電混合動氣客車等將是未來交通運輸行業(yè)節(jié)能減排的必然選擇與趨勢，同時也是向純電動公交方向過渡的最佳技術(shù)路徑。

2.2 推動CNG單一燃料出租車的發(fā)展

出租車輛未來的發(fā)展趨勢也將是使用新能源汽車，當(dāng)前我國國內(nèi)出租車輛也呈現(xiàn)出多元化，其中包括了傳統(tǒng)燃油汽車、天然氣汽車、純電動與混合動力汽車等。國內(nèi)新能源城市公交的發(fā)展速度是相當(dāng)快速的，但與之相比新能源出租車的總量在2016年12月只達到了1.8萬量。此種發(fā)展進程緩慢的情況，主要是由于出租車獨特的性質(zhì)而決定的，因為出租車在一般情況下，需要進行24小時的運營，而電動汽車的充電時間過長，這正是電動出租車發(fā)展與出租車自身特性的矛盾，在推廣純電動出租車的過程當(dāng)中，需要政府進行主導(dǎo)，運管部門、交通運輸管理部門、以及出租車公司等多方進行聯(lián)合與合作，只有這樣才能夠更好地推動CNC單一燃料出租車的發(fā)展。在2014年全國出租車市場汽油車為505342輛、天然氣汽油兩用燃料車的數(shù)量達到了540779輛，而國內(nèi)純電動出租車的數(shù)量僅為3980輛，由此就能看出，國內(nèi)汽車的構(gòu)成主體為天然氣汽油兩用燃料車與汽油車。為了有效確保燃料切換為汽油時出租車依然能夠正常使用，兩用燃料車僅發(fā)揮出了天然氣代替汽油的作用，并沒有有效提高熱效率的優(yōu)勢。所以，大力發(fā)展天然氣出租車（CNG單一燃料）必將成為交通運輸管理開展節(jié)能減排工作當(dāng)中最為重要的解決方法與有效性手段。

3 結(jié)語

總而言之，由于天然氣汽車等新能源汽車具有多方面的優(yōu)勢，在未來天然氣等新能源汽車必將成為主要的交通工具，所以，我國還應(yīng)繼續(xù)發(fā)展CNC、氣電（CNG）混合動力城市公交車；推動CNG單一燃料出租車的發(fā)展，由此來不斷發(fā)展我國的新能源汽車，優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)。