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【第五十八期】我国天然气汽车发展现状研究

     随着石油等化石能源逐年减少,环境污染和资源的可持续利用越发受到人们的重视。诸多清洁能源中,天然气储量较高,经济效益较大,具有成熟的配套技术和相对清洁且碳排放量小等点,逐渐在世界能源市场中占据重要地位。近年来,我国全力推动能源高质量发展和能源转型,天然气开发和应用越发受到重视。2018年6月国务院发布的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中规定我国天然气产业的发展目标:争取在2020年底天然气消耗占我国能源总消耗的10%。而中国天然气在工业及发电领域的成长空间有限,其发展出路主要在交通领域,因此只有增长其在交通领域天然气用量,才可能实现《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中的天然气发展目标。国家大力支持新能源汽车的发展,天然气汽车产业遭到了巨大的冲击。本文分析了近年来我国天然气汽车的发展状况,并提出一些发展建议。

天然气汽车发展现状

环保盛行的当下,使用清洁能源的天然气汽车得到了很大的发展。天然气汽车分为两种,一种是使用压缩天然气的CNG汽车,一种是使用液化天然气的LNG汽车。与传统燃油汽车相比,相同距离下,用天然气作为驱动燃料的汽车所需要的成本更低,且排放的污染物更少也更加环保。在政府的大力推广下,我国天然气汽车技术已趋于成熟,且已成为全球天然气汽车保有量最多的国家。

与汽油车、柴油车和电动车相比,天然气汽车在经济性、安全性和环保性等方面综合优势较强。自1931年第一辆CNG汽车问世以来,天然气汽车得到了很大的发展,特别是随着环境污染的加重,人们的环保观念越来越强,政府也越发重视清洁能源汽车,近年来天然气汽车的发展更是向前迈进了一大步。

从2013年开始,我国天然气汽车保有量呈上升趋势,但增长速度有所减缓,只有LNG重卡增长速度稳定上升,其中2015年至2019年,我国天然气商用车产量由22105辆增长至89783辆,年均复合增长率为41.96%。生态环境部等11个部门联合发布《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》,提出2020年底前,京津冀及周边地区、渭平原加快淘汰国三及以下排放标准运营柴油货车100万辆。这意味着,随着国家对老旧车辆整治力度的不断加大,天然气重卡正迎来全新的发展机遇。除国家政策助推外,各地方政府也相继出台了多项鼓励措施,为天然气重卡快速增长提供助力。2020年,我国天然气重卡全年销量首次突破10万辆,刷新了年销量的历史纪录。但目前受制于资源和基础设施建设,天然气重卡只是在内蒙古、山西、新疆等气源丰富的地区得到广泛应用,在这些地区,天然气重卡保有量已接近重卡保有量的20%。而加气站方面,我国加气站分布不均,整体来看,主要分布在新疆、四川等气源地和华北及东北等与下游消费区域重合的沿海地区;地方上,以广东为例,全省的加气站都集中在珠三角区域,其他地方几乎都未覆盖。截至2018年,我国加气站数量已突破9000大关,其中CNG加气站超过5600座,LNG加气站超过3400座。近年来,22个省市提出的“镇镇通”天然气管道规划中表示,至2030年我国天然气预计达到2×105km ,我国气源加气站将在这个过程中将迎来新一波发展高峰。

天然气汽车发展面临问题

我国天然气汽车发展状态良好,但是仍面临一系列的发展问题。

1)限于技术问题和能源差异,天然气汽车在动力方面较之传统燃油汽车还有一定差距,且加注天然气也是一方面的问题。我国尽管天然气加气站保有量全球第一,但是仍然面临数量不足的难题,且分布不均导致部分地方加气站天然气供给不能得到保障。除此之外,另有加气不方便且成本较高等种种不便使得用户体验感差,从而引起用户流失,影响了天然气在交通领域的发展进程。

2)国家扶持部分转向新能源汽车领域。近年来,国家和政府聚焦新能源汽车领域,给予其大量的政策扶持,比如购买新能源汽车的用户可以享受购车补贴和减免购置税,在出行方面不像其它汽车一样受地方限号出行的影响,且在充电方面享受国家财政补贴。国家和企业对新能源汽车的重视使得天然气汽车受到较大冲击,我国天然气汽车近几年的增长速度有所降低。

3)行驶里程短。由于天然气能量密度低,且不易储存,所以作为车用燃料时要进行压缩,以提高汽车的行驶里程,行驶里程短已成为现阶段限制天然气汽车发展的主要瓶颈。现阶段我国标准的天然气汽车储气瓶压力为20 MPa,行驶里程仅有 150 km~200 km,远低于燃油汽车,严重影响了购买人的消费体验,降低了我国天然气汽车的推广速度。储气瓶成本高也限制了天然气汽车的发展,目前我国天然气汽车用的是玻璃纤维缠绕气瓶,其价格低廉,性能较低,且生产时污染大,耗能高,还不能进行二次回收利用。而性能更好的碳纤维缠绕气瓶,其制造成本太高,不宜大面积推广。

天然气汽车发展建议

加气站等天然气汽车相关基础配套设施不完善,限制了其发展,可以鼓励城市内加油站增设加气设备,向油气合站发展,实现综合能源补给,并在城际间道路和高速公路服务区增 设加气站以满足跨城长途运输需求。天然气汽车的发展离不开科学合理的标准体系和政策支持。相关技术人员可以学习国外先进理念,并结合我国实际情况完善相关技术规范和行业标准。同时也应注重提升技术创新,如加强天然气车用储气瓶、储运设备、气密性等核心技术的创新,以提高汽车行驶里程和能量利用效率。

此外,我国天然气汽车标准体系与国际还存在着一定的差距。虽然目前天然气汽车标准能够指导和服务该汽车行业,但是随着技术的不断发展,推进我国天然气汽车标准体系建设和健全标准库就显得尤为重要。因此可以从以下几方面开展工作:

1) 借鉴和参考国外发达国家的天然气汽车标准体系,结合目前国内天然气汽车产业的现状情况,制修订相关标准和完善天然气汽车标准库,指导其发展;

2) 走访和调研天然气汽车发达的国家,学习先进的专业技术,提升相关专业技术水平,尽快使我国迈进先进行业水平;

3) 结合行业内的相关专家的力量,加强相关整车企业、先进零部件供应商和科研机构等的合作,鼓励其参与到相关标准的制修订工作中去,让更多有实力的企业承担标准修制订任务,引领天然气汽车标准的发展;

4) 多方位的关注发达国家天然气汽车发展的现状,加强国际间的交流合作,结合行业内的力量,积极参与到国际标准的制修订工作中去,提高我国天然气汽车标准的影响力,推动我国天然气汽车标准发展。

名词解释:

CNGCompressed Natural Gas)汽车:指以压缩天然气替代常规汽油或柴油作为汽车燃料的汽车。

LNGLiquefied Natural Gas)汽车:指液化气汽车。

LNG重卡:以压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)作为发动机燃料的重卡。

参考文献:

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[2] Liu Jianwen,Yang Jianhong,Wang Chao. The development pattern of Natural gas in China after the independence of pipeline network [J]. Natural gas industry,2020,40(1):132-140

[3] 王晶,李波.新能源汽车技术[M].上海:上海交通大学出版社,2017

[4] 唐昆鹏,兰楠,陈万应.我国燃气汽车标准体系的现状分析与发展建议[J].中国学术期刊电子出版社,2021:40-44

资料:宋思璇 熊科慧

文案:王语婷

编辑:王晓萱

初审:许竹筠

终审:高霄 储艳 郭喆 张睿佳 魏红坤

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