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燃气汽车知多少 - 浙江普阳深冷装备股份有限公司

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燃气汽车知多少

不同能源的汽车种类

1。传统能源汽车——汽油车、柴油车

2.清洁能源汽车——液化石油气车、天然气车、液化天然气车、二甲醚车、氢气车、甲醇车、乙醇车等

3.新能源汽车——油电混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等

汽车发展路线图

上海节能与清洁能源汽车示范应用(1)

上海节能与清洁能源汽车示范应用(2)

车用清洁能源

车用清洁能源定义:由低碳氢比碳氢化合物构成的可替代
车用汽柴油的一次化石能源。

碳氢化合物分子式:CnH2n+2

能源种类 碳氢比
煤炭——C 1
柴油——C10H22-C22H46 0.455-0.478
汽油——C5H12-C11H24 0.417-0.458
液化石油气——C3H8-C4H10 0.375-0.4
天然气——CH4 0.25
氢气——H 0

哪些是低碳燃料?

燃料/驱动技术 温室气体排放g/km
  生产环节排放 使用环节排放 WTW
汽油 点燃式 63.3 159 222.3
柴油 压燃式 62.9 159 221.9
CNG 点燃式 33 108.7 141.7
LPG 点燃式 62 142 204
E10 点燃式 62.8 158 221
E85 点燃式 60 160 220
M100点燃式 375.3 138.7 514
DME 压燃式 376.3 123.7 500
CTL 压燃式 270 135 405
电 锂电池 143 0 143
氢(压缩) 140 0 140
氢(液化) 356 0 356
汽油 混合动力 52 134 186
柴油 混合动力 45 112 157

燃气汽车

燃气汽车定义:以清洁气体燃料为能源的汽车

燃气汽车种类:液化石油气车——LPG

压缩天然气车——CNG

液化天然气车——LNG

二甲醚车——DME

氢气车 ——H

LPG、CNG、LNG释义

液化石油气(Liquefied Petroleum Gas ,简称LPG)是以三个或四个碳原子的烃类(如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯)为主的混合物,常温常压下是无毒、无色、无味的气体。LPG低温加压后易于液化,常以低压液体状态储存在压力容器中。

压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,常温常压下是无毒、无色、无味的气体。CNG易于压缩,常以高压气体状态储存在高压容器中。

液化天然气( Liquefied Natural Gas,简称LNG)是天然气经脱水、脱尘、脱硫、脱重烃并经低温液化的产物,主要成分是甲烷和少量的乙烷,天然气液化后体积缩小625倍,温度为-162℃,由于能量密度大,易于储存和运输,常以低压液体状态储存在低温绝热容器中。

LPG、CNG、LNG优点

LPG、CNG、LNG作为替代汽柴油的车用清洁能源具有辛烷值高、抗爆性好、热值高、价格低、排放好、点火温度高、爆炸范围窄、不稀释润滑油、不污染水土等优点。

LPG、CNG、LNG都是国际国内大力推广且技术成熟、性能优良的车用清洁代用燃料,至于选择哪一种还要根据当地的特定环境和条件进行综合比较才能决定取舍。

幸运彩票app官方版手机版下载4E:经济性(Economic)、环境友好性(Environmemt)、使用方便性(Easy)、能源可获得性(Energy)。

LNG集合了LPG能量密度大和CNG更低碳的优点。

世界、中国及上海燃气汽车发展概况

世界上约有80个国家和地区推广使用燃气汽车,总量约1500万辆,加气站约2万座。巴基斯坦以300万辆居世界第一,第二到第十依次是伊朗、阿根廷、巴西、中国、印度、意大利、哥伦比亚、泰国、乌克兰。日本、韩国、香港的出租车以LPG为主。

中国燃气汽车的保有量约120万辆,加气站约1500座。东北、华南的车辆以LPG为主;西南、西北、华北及中部的车辆以CNG为主。LNG公交、重卡车已呈现快速发展势头。东部发达地区的燃气汽车推广应用明显滞后。

上海从1997年开展“清洁汽车行动”,LPG出租车的保有量一度达到近4万辆,建成加气站105座,成为全国的一面旗帜。2004年开始走下坡路,近年开始反弹,现有LPG出租车约1800辆,LPG加气站47座;CNG出租车约2000辆,CNG加气站8座。

LPG、CNG、LNG汽车比较——安全性

CNG在车载钢瓶内的储存压力为20MPa,整套CNG装置在高压下工作,因而对CNG装置的维修保养要求高,稍有不慎容易发生气体泄漏导致化学爆燃或零部件承压不够导致物理爆炸。但CNG泄漏后易扩散。

幸运彩票app官方版手机版下载LPG在车载钢瓶内的储存压力为1MPa左右,工作压力较低,但LPG泄漏后易积聚,爆炸下限低,遇到明火易爆燃。

LNG在车载钢瓶内的储存压力为0。5MPa左右,工作压力最低,泄漏后极易扩散,但液体温度低,容易低温灼伤。钢瓶保温性能不好易造成漏热,引起相变,压力上升,因此LNG目前还不适于轿车。

LPG单燃料车由于去掉了燃油系统,其安全性要高于LPG、CNG两用燃料车。

轿车如装CNG,其70升钢瓶自重加气体重量约为75Kg,超过了钢瓶重量不得大于车辆整备质量5%的国家标准(桑塔纳VISTA整备质量为1220Kg);如装LPG,其80升LPG钢瓶自重加气体重量约为60Kg,正好达标。CNG钢瓶重量超标会影响车辆的制动性能。

LPG、CNG、LNG汽车比较——方便性

CNG以气态储存在钢瓶内,70升CNG钢瓶可储存天然气15m3左右,按城市道路工况百公里耗气10m3计(汽油与CNG的燃料消耗之比为1:1),CNG汽车加满气后行驶140公里左右就需再加气。

LPG以液态储存在钢瓶内,能量密度大,80升LPG钢瓶可储存LPG64升,按城市道路工况百公里耗气12.5升计(汽油与LPG的燃料消耗之比为1:1.25), LPG汽车加满气后可以行驶450公里左右。按出租车每天行驶400公里计算,使用CNG需加注3次,而使用LPG只需加注一次,即服务同等数量车辆的加气站数量CNG是LPG的3倍,LPG能有效减少加气空驶里程和时间,提高运营效率,减轻加气站压力LNG以液态储存在钢瓶内,能量密度大, 60升LNG钢瓶可储存天然气33m3左右,续驶里程比CNG高一倍。

LPG、CNG、LNG汽车比较——经济性

出租车日行驶400公里;

百公里能耗:汽油10升,CNG 10m3 , LPG 12.5升,LNG8m3 ;

当前车用燃料零售价为:汽油7.74元/升,CNG4.70元/m3 ,LPG4.84
元/升(让利后价格),LNG 5.50元/m3 ;

汽油、 CNG、LPG、LNG每天的燃料成本分别为:

汽油: 7.74元/升×10升/100公里×400公里/天=309.6元/天;

CNG:4。70元/m3×10m3/100公里×400公里/天=188元/天;

LPG: 4.84元/升×12.5升/100公里×400公里/天=242元/天;

LNG: 5.50元/m3×8m3/100公里×400公里/天=176元/天;

幸运彩票app官方版手机版下载从以上数据可以看出,目前出租车使用CNG、LPG、LNG均有较好的经济性,但CNG、LNG优势更明显,问题是LNG目前还不具备轿车使用的安全条件。

LPG、CNG、LNG汽车比较——技术成熟度

LPG技术相对于CNG技术的成熟度要高,上海LPG技术从两用燃料到单一燃料、单点喷射到多点喷射、欧Ⅰ排放到欧Ⅳ排放,较为系统地与汽油发动机技术的发展同步。CNG技术由于在本市出租车上的应用时间较短,相对比较生疏,没有大量时间和经验的积累很难达到LPG的高度,例如LPG技术已达到单一燃料,而CNG技术还局限于两用燃料,即CNG系统工作还要借助燃油系统,车辆每次启动时需用油发动,等水温上升到设定值时再自动切换到CNG。

LNG技术在上海刚刚起步,目前仅限于在公交车和重卡车上应用。由于LNG在钢瓶内的储存温度是-162℃,钢瓶受热后会导致LNG压力上升,达到1。25MPa后安全阀会自动打开泄压,安全风险大大增加,出租车上还不具备使用条件。

LPG、CNG、LNG汽车比较——建站容易性

CNG车的续驶里程短,为同等车辆数配套的CNG加气站数量是LPG加气站的3倍。CNG加气站占地较大(约2000–3000m2),安全距离要求大,且有噪音污染,CNG加气站建站投资大(200 – 300万元)且依赖天然气管网(如用管束车配送则成本很高),难以网络化布点。

本市的LPG加气站曾经达到105座,目前正常营业的还有47座,按每座站服务500辆车计算,不用新建站就可以发展20000多辆的LPG出租车。LPG站占地面积小(约1500–2000m2),建站投资少(100 – 200万元),更为重要的是LPG加气站能够稳定LPG助动车的加气。而CNG车则不具备这种社会效益。

LNG站占地面积大(约2000–3000m2),建站投资大(300 – 400万元)不论何种站,在寸土寸金的上海建站难度都相当大。

LPG、CNG、LNG汽车比较——环保性

LPG、CNG、LNG都属于低碳清洁能源,也就是说相比汽油而言,同为碳氢化合物,但产生同样的热能LPG、CNG、LNG相比汽油更多的是靠氢而不是靠碳,因此燃烧后排放的二氧化碳就少,试验结果表明,同一辆车烧汽油排放的二氧化碳为每公里171克,烧LPG为144克,减少15.8%。

LPG、CNG、LNG都是气体燃料,不像汽柴油是液体燃料燃烧前先要雾化,因此更容易与空气混合后充分燃烧,几乎没有直接排放的PM。清华大学经过对比试验,PM2.5可减少93%。但拿LPG和CNG、LNG作比较,CNG、LNG中未燃烧的甲烷等成分对大气温室效应影响较大,且供气系统如与发动机匹配得不好,氮氧化合物会严重超标。

LNG的物化特性介于CNG、LNG和汽油之间,较好的融合了两者的优点,其综合环保性较优。

LPG、CNG、LNG汽车比较——动力性

幸运彩票app官方版手机版下载CNG汽车使用中的一个主要问题是发动机的功率比使用汽油时有明显下降,一般要下降10-15%左右。CNG汽车的功率下降主要原因在于燃料本身的特性和发动机的构造。在燃料特性方面,液态汽油的体积与进气体积相比几乎可以忽略不计。气态CNG的体积则占有较大比例,导致进入气缸的空气量减少,充气系数下降,从而导致发动机功率下降。在发动机构造方面,目前投入运行的CNG汽车都是在汽油发动机的基础上改装而成的两用燃料汽车,为了兼顾使用汽油的需要,压缩比提高较小或者没有提高。因此CNG高抗爆性的特性并未得到充分发挥,导致发动机功率下降。

LPG的燃料特性介于汽油和CNG之间,动力下降的趋势小于CNG。而且LPG单燃料匹配时不需要兼顾使用汽油。虽然发动机压缩比没有改变,但通过确定LPG的最佳控制程序(兼顾动力性、排放性和经济性),可弥补LPG作为气体燃料的先天不足,把发动机功率下降控制到最低限度,根据测试发动机功率下降可控制在5%以内。

LPG、CNG、LNG汽车比较——维修性

CNG由于工作压力远高于LPG,因此维修难度也较LPG大。但目前CNG和LPG装置均采用电控喷射技术和桥式控制原理,即汽油ECU采集发动机各传感器信号后输出喷油信号,当车辆使用CNG或LPG时,CNG或LPG ECU采集汽油ECU输出的喷油信号后经修正再输出喷气信号,CNG或LPG经喷嘴进入发动机。因此只要发动机各传感器和汽油ECU无
幸运彩票app官方版手机版下载 故障,CNG或LPG的调压器、喷嘴、ECU无故障,发动机就能正常工作。故障的判断也不复杂,一般修理工都能掌握。LPG单燃料由于去掉了油泵、油滤和喷油嘴,维修更简单,维修成本也较两用燃料燃料低。每三个月的定期保养时只要同时进行LPG系统检漏,每年定期更换调压器膜片和喷嘴构件就能保证系统的正常工作。

LPG、CNG、LNG汽车比较——政策导向性

国家发改委2012年颁布的《天然气利用政策》将天然气利用顺序分为优先、允许、限制、禁止四大类,天然气汽车被列为优先类第三项。并明确指出:应大力发展天然气汽车(尤其是双燃料及液化天然气汽车),包括城市公交车、出租车、物流配送车、载客汽车、环卫车和载货汽车等以天然气为燃料的运输车辆。

交通运输部2011年发布的《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》中明确要求:推广使用天然气车辆。逐步提高城市公交、出租汽车中天然气车辆的比重,在城市物流配送、城际客货运输车辆中积极开展试点推广工作,以新购置天然气车辆代替淘汰的老旧车辆。

上海市2011年颁布的《上海市燃气发展“十二五”规划》中明确:到2015年本市天然气供应规模力争达到100亿立方米,天然气在一次能源消费结构中的比例提高至11%左右。LNG供应能力达到39亿立方米,建设上海LNG项目二期工程,开展专业领域天然气汽车应用。

上海市政策走势:市区出租车LPG;区域出租车LPG、CNG;公交车、重卡车、市政车LNG。

 

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