汽车及加气站技术的发展与应用

LNG汽车及加气站技术的发展与应用
王睿
广州燃气集团有限公司广东广州510060
【摘要】当今国际社会，很多发达国家已然使用LNG汽车来代替传统的汽油、柴油汽车。

而我国也在这方面取得不小的成就，本文主要简述LNG汽车及加气站技术在我国的发展与应用。

【关键词】LNG汽车；加气站；发展；应用
[Abstract]Nowadays,many developed countries have been using the LNG car to replace the traditional gasoline,diesel car.But our country in this regard made no small achievement,this paper gives a brief introduction to LNG cars and filling stations in the development and application in china.
[keyword]LNG automobile filling station;development;application;
中图分类号：U473文献标识码：A文章编号：
2095-2104（2013）
一、引言
国家科技部建议推广使用清洁的燃料汽车，是为了改善城市中的空气质量，促进城市的经济建设可持续发展。

天然气（NGV）的汽车可根据使用不同形态的天然气，有压缩天然气CNG汽车和液化天然气LNG汽车，及CNG汽车和LNG汽车之分。

NGV汽车有显著的环保效益，经济性能较好，应用推广的成本比较低，安全性能好、气源又比较丰富，因此成为国内节能减排的主要代用燃料汽车之一。

因此，发展LNG汽车及加气站的应用势在必行。

二、LNG汽车及加气站的特征
LNG的理化特征决定了LNG汽车的优点，而LNG汽车及加气站的优点更是国家决定对其的发展和应用。

（一）LNG的优点
LNG的优点主要有六点：(1)LNG是低温液体，温度是-162°，其液体气压为气态时的1／625；(2)气质清洁，纯度高，燃烧的杂质很少，没有硫、等杂质的生成，排放的尾气比较洁净；(3)燃料的成本低于汽油车的成本30％以上，维修
费比较低；(4)安放性能好：泄漏时形成的是低温区，不容易引燃，且LNG气瓶饱和气压很低，只有0．4～0．7Mpa，因此防撞、抗爆性能也比较好，比较安全；(5)体积小、密度大，一瓶410L的气瓶公交车大约可行驶600千米到800千米；(6)能用于城内的公交车，城市间的客车、货运车及重型货柜车。

（二）LNG汽车和加气站的优点
第一，能量密度大。

相同容积的储气瓶，LNG车能装载的天然气是CNG装载的2.5倍。

目前有国外大型的LNG货车在连续行驶1200km时，只需加气一次，能满足长途运输的需求。

第二，运输很方便。

在陆地上，通常用能储存20～50m3 LNG的汽车槽车，将LNG运到加气站，有时也可以根据需要使用火车槽车运输LNG 到加气站。

在海运上，通常使用12×104～13×104m3的LNG轮船去运输。

第三，排尾气污染小。

LNG汽车所排放的尾气洁净度优于CNG汽车所排放的尾气。

相比于燃油汽车，LNC汽车排放的污染物的量大大低于燃油汽车所排放的量，是真正的环保汽车。

第四，安全性能良好。

LNG燃点比较高，有650℃，相较于柴油、汽油及LPG的燃点要高；点火能也比柴油、汽油和LPG的要高，因此LNG比柴油、汽油及LPG更难以点燃。

LNG爆炸的极限高达5％～15％，气化后的密度小于空气；而LPG的爆炸极限为2.4％～9.5％，气化后密度大于空气；汽油爆炸极限为1.0％～7.6％；柴油爆炸极限为0.5％～4.1％。

由此可见，LNG汽车比这三种汽车更为安全。

第五，LNG汽车的经济效益比较显著。

LNG的价格不仅比汽油和柴油的价格低，而且LNG能彻底燃烧，不会产生积碳，也不会稀释润滑油，更能使零件的磨损程度减轻，延长了汽车零件的寿命，由此可见LNG汽车的经济效益。

三、LNG汽车及加气站技术的发展及在国内的应用
由于国际上也越来越提倡节能减排，用天然气等燃料汽车来代替汽油、柴油等不可再生能源作为的燃料的汽车已成为发展趋势。

目前在国际已有所发展，而LNG汽车及加气站技术在国内也已经应用。

（一）LNG汽车和加气站的发展
近几年来，世界上各个国家都大力的推广LNG汽车和加气站的使用。

尤其是美国，该国已有超过60个LNG汽车加气站，LNG汽车已经超过3000辆，其在LNG 车以及加气站的技术上位于领先领域。

LNG用车不但能用于城市内的公交车，也
可以用于出租车及货运车，特别是跑长途的运输货车。

LNG的装载储存和运送是LNG汽车及加气站技术的关键所在，因为温度为
-162°的LNG对LNG存储及运送设备有特殊的要求，所以它的技术比LPG和CNG 的技术难度都要大。

但是我们可以从一些发达国家LNG汽车及加气站的发展应用来看，技术上已经成熟了。

又由于LNG加气站的主要设备有低温常压储罐和空温式气化器等，且我国的生产厂家对相关的核心技术也已掌握，可以进行批量生产，由此，LNG汽车及加气站技术的发展和使用在我国推广使用指日可待。

（二）国内LNG汽车及加气站技术的应用
LNG汽车的构成主要有LNG汽车的发动机和燃料系统。

其中燃料系统的构成主要有汽化器、LNG储气瓶总成、管路降压调压阀及燃料加注系统等。

汽化器的功能是将存储的低温LNG加热使之气化为大于-40℃的气态状态，供给发动机使用，它的构件有水浴式汽化器和循环水管路及其附件。

LNG的储气瓶总成所包含的构附件有储气瓶、安装其上的液位装置及压力表等；储气瓶附件主要有加注及排液截止阀、节气调节阀、主安全阀和辅助安全阀、压力表以及液位传感器等附件。

燃料加注系统有两种接口，分别是快速加注接口和气相返回接，分别连接LNG加气机加液枪和回气枪。

经过几年对技术的研究探讨开发，我国的LNG汽车及其发动机的技术基本成熟，已掌握技术的发动机生产厂家有上海柴油机股份有限公司、广西玉柴机器集团有限公司等国内有名的公司，这些公司已经成功的开发并生产出LNG发动机，已经能够基本满足交通需求，并已在公交车、货车等的领域使用比较广泛。

之前的几年，我国示范运行的LNG汽车主要用于市内的公交车，这种车是改装后的传统燃油和LNG双燃料车辆，它的发动机由汽油或者柴油的发动机改装而成的，功率明显下降。

比如由重庆恒通客车有限公司所研制并已生产，且目前已经在新疆、贵阳等地使用的“前置发动机LNG客车”和在珠海已经使用了的“LNG 后置公交客车”。

到目前为止，我国在LNG汽车的技术上已取得了很大的突破，国内生产技术的发展也已比较成熟，能基本满足将LNG汽车的使用从公交车的使用推广到中长途客运车辆及其运输车辆的使用的技术条件。

LNG加气站包括LNG低温泵、LNG储罐、调压气化器、加气机以及控制系统。

LNG加气站的造价及占地面积都比CNG加气站少，又LNG加气站的优势主要
是它脱离了天然气管输网限制，建站更灵活，可以在任何需要的地方建站，日常运行和维护费用减少。

直至此时，国内已经有北京、长沙、乌鲁木齐、海南、贵阳等城市应用了LNG汽车技术，不过目前还只局限在市内公交车的应用。

根据调查显示，到2009年12月，北京已拥有50辆LNG汽车，加气站有一座；贵阳已拥有2465辆LNG 汽车，加气站有三座；长沙已拥有52辆LNG汽车，加气站有一座；乌鲁木齐已拥有52辆LNG汽车，加气站有两座；海南已拥有110辆LNG汽车，加气站有七座；广州已建成的有三座加气站分别在南沙、大观路、番禺；还有杭州、湛江、深圳等城市也拥有LNG汽车及加气站。

2009年全国已使用的LNG汽车超过2800多辆，并有20座LNG加气站已建成。

四、结束语
天然气汽车的发展是促进我国经济建设发展及可持续发展的重要措施，而其中的LNG汽车更是我国汽车发展的下一步重点战略。

我国已下发的《关于优先发展城市公共交通的意见》，对于使用LNG汽车等节能、环保的汽车发展起了到推动的作用。

在全国社会群众的共同努力之下，绿色节能环保的天然气汽车，一定会成为汽车行业发展的新潮流。

参考文献
[1]李康林.我国LNG汽车发展现状及存在问题探讨[J].煤气与热力，2012，（08）：34-39.
[2]蒋瑞杰.LNG汽车加气站技术与革新[J].制冷与空调，2012，（06）：563-566.。