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天然气汽车（ＮＧＶ）存在动力性下降、续驶行程短和压缩天然气（ＣＮＧ）加气站投资大等技术经济问题,这是由天然气燃料特性所决定的。增湿天然气（ＷＮＧ）作为ＮＧＶ燃料,恢复ＮＧＶ动力性,已得到实验验证。ＷＮＧ技术的基本原理是采用低辛烷值的液体燃料增湿天然气,提升天然气的热值,调整天然气的辛烷值与发动机压缩比匹配,从而恢复ＮＧＶ动力性,延长续驶行程,降低加气站总投资。该技术的关键是提高天然气中重烃含量和保持ＷＮＧ组成恒定。提出了采用低辛烷值的轻油和直馏汽油增湿天然气作为车用燃料的观点;经过对ＷＮＧ技术的可行性和技术分析以及ＷＮＧ燃料特性对ＮＧＶ性能影响的计算表明：ＷＮＧ不仅优于ＣＮＧ,使ＮＧＶ的动力性得到部分恢复,续驶行程大幅度提高、加气站数量和总投资大大降低;而且为轻油和直馏汽油开辟了一个新的应用领域     

中国天然气汽车产业未来发展建议

近些年来,我国聚焦于以电动车为代表的新能源汽车产业,天然气汽车产业因此遭遇了极大的困难和挑战,急需围绕我国现实基础及战略目标开展天然气汽车未来发展走向的研究工作。为此,基于资源禀赋、战略安全、减排目标及产业技术现状,系统分析了我国天然气汽车的未来发展定位、趋势以及面临的瓶颈,并据此提出了相关发展建议。研究结果表明:①我国应该采取多元化的清洁交通技术发展路线,形成以新能源汽车为主、天然气等替代能源汽车协同发展的格局;②中长期内,天然气汽车仍将是我国实现节能减排、保障能源安全的现实选择;③LNG商用车将是天然气汽车未来发展的重点领域,中小城市CNG汽车的渗透率也将进一步提高;④我国天然气汽车产业目前还存在着政策不合理、标准不健全、续驶里程短、网点不完善等瓶颈。基于上述背景,提出以下建议:①明确发展地位,转变发展观念,完善政策扶持;②完善标准规范体系,强化技术创新;③推广高承压、新材料、新技术、新工艺天然气气瓶;④依托现有加油站资源,支持建设各类综合能源补给站,完善重点区域网点覆盖。     

天然气基车用替代燃料的节能减排分析

CNG和GTL是目前使用较多的两种天然气基车用替代燃料,这两种替代燃料在生产过程、运输方式、车辆使用效率等方面都存在着差别。为了客观评价两种替代燃料的能源消耗和环境影响,以城市公交客车为应用对象,采用生命周期评价的方法,分析了两种进口天然气基车用替代燃料（CNG和GTL）利用路径与传统柴油相比的石油节约和排放降低效果。结果表明,在生命周期范围内,GTL路径的石油能耗降低了99.4%,PM、CO、NO_x、SO_x、THC排放分别降低了33.9%、4.8%、7.3%、79.2%、20.9%,但CO₂排放升高了23.4%;CNG路径石油能耗降低了99%,CO₂、PM、NO_x和SO_x排放分别降低了8.5%、84.7%、26%、64.5%,但CO和THC排放分别升高了52.9%和197.9%。因此,天然气的利用可以大幅度降低石油燃料的消耗和污染物的排放量,其中CNG路径的综合节能减排效果优于目前的GTL技术路径。     

替代燃料汽车的比较与发展趋势

为保护环境，节约石油资源，一些国家相继研制出多种替代燃料汽车。在现有的5种汽车中，以蓄电池为能源的电动汽车，虽可实现污染的“零”排放，美日德等国也投入大量资金以推进研究开发，终因造价太高等因素制约，暂难形成足可吸引消费者的市场。甲醇汽车和氢气汽车，造价低于电动汽车和汽油车，只是由于技术上的困难，尚处于研究试验阶段。天然气汽车和液化石油气汽车因其技术成熟，而且经济、安全，投资回报迅速，是替代燃料汽车中发展最快的，其中天然气汽车将会胜过电动汽车而成为最有前途的竞争者。     

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天然气资源丰富，终极储量巨大。已探明的世界天然气储量为１４０９４１９亿ｍ＾３，我国的天然气储量为１６６９７亿ｍ＾３。在世界石油资源日趋势枯竭的情况下，以天然气替代石油是新的能源战略，随之，天然气汽车也正在世界各地迅速发展。四川省有丰富的天然气资源，已具备了以气代油的基本条件，用压缩天然气（ＣＮＧ）代替汽油作车用燃料在技术上已成熟，是我国发展压缩天然气汽车最有条件的地区。     

我国清洁代用燃料汽车发展状况

随着汽车数量的迅速增加，汽车排放的有害废气也急剧增加，人们的健康受到威胁，解决这一问题的最好办法是发展清洁代用燃料汽车。介绍了天然气汽车和液化石油气汽车的主要优点，分析了目前我国清洁代用燃料汽车的发展现状，阐述了近期适宜发展我国清洁代用燃料汽车的机遇和面临的困难。最后就提高人们的环保意识、修改和完善汽车尾气污染控制法及排放标准、清洁代用燃料汽车的有关标准和安全措施。对发展这种汽车应给予优惠政策以及零部件生产和车辆改装企业的管理等方面，提出了建议。     

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目前，人们正在探寻包括甲醇、液化石油气（ＬＰＧ），氢以及天然气等来作汽车的替代燃料，世界各国许多专家认为，压缩天然气（ＣＮＧ）和液化石油气是当前最适宜的汽车替代燃料。所以近十年来，天然气汽车（ＮＧＶ）正在世界各地迅速发展，这既是环保的要求，又是应用新能源的要求。当前我国的天然气汽车事业正在四川等地崛起，新疆、黑龙江、吉林、陕西、北京、上海等省市也相继开始发展。这是我国汽车燃料结构上的一次重大变革。     

天然气汽车发动机低NOx燃烧排放技术研究现状

天然气汽车在缓解能源短缺、降低汽车尾气污染和保护环境等方面具有较大的优越性，但其NO_x的排放量仍然较高。为此,通过对国内外车用发动机低NO_x燃烧与排放技术及其应用文献的综合与研究，阐述了天然气汽车发动机低NO_x燃烧、排放技术特点、措施及现状。得到了目前天然气汽车发动机不同低NO_x燃烧、排放技术的NO_x减排量和变化趋势。结果表明,天然气作为汽车燃料将成为车用发动机燃料发展的重要方向，低NO_x燃烧与排放技术是今后天然气汽车尾气减排技术的研究重点，而同时采取机内、机外净化措施，NO_x的减排效果将更好。     

车用替代燃料能源消费和温室气体排放对比研究

为了定量解释以天然气为原料的不同车用替代燃料的节能和温室气体减排潜力，使用国际流行的Well to Wheel研究方法，依靠来自石油天然气开采、处理和加工工业的大量一线数据，对中国目前正在使用和拟议开发的4种来自天然气的车用燃料与传统汽柴油燃料进行了对比研究。从全生命周期的角度来看，天然气制备的液体燃料--甲醇、二甲醚和天然气合成油在能源消耗量和温室气体排放量方面明显高于汽柴油，压缩天然气是唯一可以在上述两个方面与传统燃料竞争的天然气基车用燃料。天然气基车用燃料的一个优势是全生命周期的石油消耗远低于汽柴油，对短期石油安全问题有一定缓解作用。在目前技术水平下，在我国大规模推广以天然气为原料的合成液体燃料应该慎重。如果从节能和温室气体减排的角度来看，发展混合动力车，提高车辆的燃料经济性水平，则是更有吸引力的选择。     

天然气汽车技术及其进展

介绍了国外天然气汽车及其相关技术，如加气站设备、天然气汽车专用器件等的发展水平及特点。预测了未来20～30年内天然气汽车技术领域研究发展动向，主要是改进燃烧过程、降低有害物排放；进行LNG技术与装置市场化的研究开发等。指出我国天然气汽车技术基础薄弱，建议全面规划、分步实施；打好基础、控制速度；抓好器件、优化系统；独立开发与有选择地引进相结合的原则发展这项产业。     

油气价格与LNG汽车市场需求关系的实证研究——以四川省为例

燃料价格是影响清洁燃料汽车市场发展的一个重要因素,正确认识液化天然气汽车市场需求与燃料价格之间的关系,对于各地区制定LNG汽车发展战略具有重要的作用。为此,利用弹性理论中的需求价格弹性模型,以CNG的实际数据为参考,分别通过静态对数线性需求模型和动态对数线性需求模型分析了四川省2005-2013年的车用天然气价格与天然气汽车需求量之间的关系。结果表明:①在政府价格规制的情况下,天然气汽车的需求价格弹性为-0.017 2,表现为缺乏弹性;②在无价格规制且考虑用户价格变动响应滞后的情况下,天然气汽车的短期需求价格弹性和长期需求价格弹性分别为0.119和0.134,表现为缺乏弹性,这与被广泛认可的天然气市场具有缺乏短期价格弹性而富有长期价格弹性的特点有所不同;③价格规制抑制了四川省天然气汽车市场的发展;④柴油车用户的LNG价格承受能力即将达到上限。最后提出建议:进一步深化天然气价格改革,建立并切实实施科学合理的天然气价格与替代能源价格联动机制,借鉴CNG汽车发展经验,加强产业引导,加大扶持力度和宣传力度,加快配套设施建设,完善管理和运行机制,以促进LNG汽车市场的快速发展。     

全球能源变局下的石油石化业发展动向

世界能源结构正在发生变化,石油比例在下降,天然气在页岩气的带动下快速发展,份额上升,生物能源迅速崛起。石油石化行业也相应呈现出业务布局调整,发展重心东移,产业装置规模大型化,清洁燃料标准趋严,节能减排要求提高,生物燃料、天然气及煤化工等能源多元化发展的新趋势。论述了全球能源结构的变化趋势以及世界石油石化行业的最新发展动向。     

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纵观世界天然气汽车发展历史，人们强烈认识到天然气汽车项目的提出，紧密地关系到当今世界存在在的能源和污染两个基本问题。从石油资源出现枯竭的兆头，迫使人类为汽车寻找新的燃料；从世界性能源结构调整，表明时代要求发展新型燃料汽车；从改善环境质量，减少大气污染，人们期待清洁燃料汽车；从加快天然气汽车推广步伐，形成新的经济增长点等四个方面，论述了大力发展天然气汽车的必要性和紧迫性。     

呼之欲出的中国生物天然气战略性新兴产业

生物天然气能源具有低成本、绿色、清洁、环保、可持续性等优势,是替代汽油、天然气、石油液化气和煤炭等最好的生物质可再生能源。鉴于欧盟国家近年来成功开发车用生物天然气的经验,为推动我国生物天然气产业的发展,分析了当前我国在这个领域存在的5大问题（中国传统沼气产业的转型升级、新型城镇化难题、温室气体减排、治霾问题、提高能源自给）。结果表明：生物天然气车用时比汽油、柴油及常规天然气能更有效地减少汽车尾气CO₂和致霾物的排放,在当前我国面临石油和天然气对外依存度急剧上升,迅速增加的机动车已成为大中城市雾霾天气的“罪魁祸首”,农民苦于找不到能长久居“卖方市场”产品的大背景下,应尽快开发我国的生物天然气产业。进一步介绍了欧盟各国成功开发、应用生物天然气能源的经验和做法,剖析了中国沼气行业当前陷入重重困境的根源。结论认为：国家能源主管部门应抓住难得的机遇,做出规划,制定扶持政策;沼气企业和技术人员要更新观念,推进传统沼气工程的转型和技术升级,以建成生物天然气战略性新兴产业。     

填埋气体制车用燃料的变压吸附提纯研究

填埋气体LFG作为车用替代燃料(CNG)的关键是LFG的提纯。对LFG的变压吸附提纯进行了中试试验研究。结果表明:LFG可以通过变压吸附提纯生产高浓度的气体燃料,该气体燃料达到国家车用压缩天然气的规范要求,整个系统的运行可以产生巨大的经济和社会效益。     

天然气汽车技术改进

经简单改装的天然气汽车(NGV)存在着动力性能大幅下降、排放性能指标达不到预期目标等问题，虽然可通过实施燃供装置与发动机的优化匹配以及一系列的调整，但其结果也只能使发动机动力性能得到部分恢复、排放性能得到一定程度的改善。针对这一难题，进行了一系列的技术改进实验。结果表明：通过提高压缩比、天然气的直喷和进气增压等结构和技术上的改进，可以大幅提高发动机燃气的功率和扭矩，达到或超过原汽油机的最大功率；同时采用稀薄燃烧和天然气的电控喷射技术则是解决排放问题的有效措施。     

天然气汽车的贮气技术

贮气技术是天然气汽车的关键技术。本文综述了天然气汽车贮气技术的研究,开发与推广应用现状,以及发展趋势。提出了我国发展车用天然气贮存技术的几点建议。     

广州清洁燃料汽车发展方向

选择好合适的汽车替代燃料，科学确定一个地区清洁燃料汽车的发展方向，是减少机动车有害尾气排放、控制城市大气环境污染重大而紧迫的课题。国内外汽车清洁燃料的发展规律表明，天然气特别是液化天然气，是汽车替代燃料的最佳选择与发展方向。为此，探讨了随着天然气工业的加快发展，作为广州这样一座已经发展液化石油气汽车并已形成有一定规模的城市，如何适应新形势的需求，科学决策，选择符合国家能源发展政策并适应当地具体实际的汽车清洁燃料路线，寻求顺利实施液化石油气与天然气两种清洁燃料平稳过渡的具体措施。最后提出以下建议：加速LNG加气站和液化天然气汽车（LNGV）相关技术规范的制定；加快实现LNG关键设备，如LNG泵、LNG售气机、车用LNG储罐的国产化步伐，以降低LNGV和加气站的成本；鉴于LNGV改装技术的现状，不提倡对在用车进行改装，而应加大力度，逐步推广单燃料LNG汽车。     

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车用压缩天然气（ＣＮＧ）储气瓶有全钢（ＮＧＶ２—１），或铝内衬加筒身段环向纤维增强复合材料气瓶（ＮＧＶ２—２），钢或铝内衬加外层整体纤维增强复合材料气瓶（ＮＧＶ２—３）和塑料内衬加纵环向纤维增强复合材料气瓶（ＮＧＶ２—４）４种类型。复合材料气瓶中，ＮＧＶ２—４复合材料气瓶代表未来压缩天然气储气装置的发展方向。文中介绍了这３种ＣＮＧ复合材料气瓶内衬和增强纤维的基本技术要求，复合材料气瓶的性能试验项目和鉴定检验规定。最后简要说明了西安向阳航天工业总公司开发研制的容量为３０、５０、９０、１１０、４００Ｌ５种规格的ＮＧＶ２—４复合材料气瓶的情况。另外，西安市１８路公共汽车上已安装试用了５０Ｌ和９０Ｌ的气瓶，成都市的夏利和奥拓出租车上也已安装使用了５０Ｌ的气瓶。从公共汽车和出租车所安装的气瓶的使用情况来看，气瓶状态良好，改装方便，易操作。     

从战略高度认识和推进天然气替代交通运输燃料

交通运输能源的低碳多元化是当前中国抑制石油对外依存度过快攀升的紧迫需要。为此,通过分析不同交通运输替代燃料的发展趋势,指出在天然气（LNG/CNG）、电、生物质和煤基燃料3大类交通运输燃料替代物中,LNG和CNG技术最成熟、成本最低、竞争力最强（天然气作为发动机燃料具有单位热值最高、尾气排放最少、CO₂排放量仅为同热值汽柴油排放量的3/4的优点,有利于改善大气质量）,且LNG和CNG的供应具有保障性（至少到2030年,中国将有进口LNG、非常规天然气和小气田就地液化的LNG、管网天然气液化的LNG、城市燃气门站或调压站液化的LNG等4种LNG供应源,足以保障到2030年有1 000×10⁸ m³/a 的LNG和CNG供应量）,价格较低且比较稳定。因此,推进天然气汽车（LNGV和CNGV）在中国的发展,加速其替代目前占中国交通运输能源93%、占原油总耗量60%的汽柴油车的进程,对保障国家战略安全具有极其重要的意义。结论认为,政府及早制定相关规划、标准、法律法规是推进天然气替代交通运输燃料发展的关键。