液化天然气新能源冷藏运输车异军突起
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液化天然气新能源冷藏运输车异军突起
冷藏车作为冷藏运输过程中的货物的载体,有着不可替代的地位,冷藏车的质量是直接影响到食品的安全与否。近几年来,我国冷藏车发展迅速,虽然在产品质量和外形上和国外同类产品还有一定的差距,但在使用上基本能满足国内市场的需要。随着公路建设和发展,重型车、半挂车将成为长途调拔性冷藏运输的主要工具,轻型冷藏车和微型保温车则作为短途分配性运输的主要工具得到快速发展。近来,数座大型LNG接收终端和液化工厂相继建成投产,拉开了我国LNG工业迅速发展的序幕。作为LNG工业链中重要的一环,LNG汽车也备受关注,兼节能、环保于一身的LNG冷藏车更应受到业界的关注。
1.液化天然气冷藏运输车给冷链产业带来机遇
食品冷链是指易腐食品从产地收购或捕捞之后,在产品加工、贮藏、运输、分销和零售直到消费者手中,其各个环节始终处于产品所必须的低温环境下,以保证食品质量安全,以减少损耗,防止污染的特殊供应链系统,食品冷链具体指冷冻加工,冷冻储藏,冷藏运输和冷冻销售四个方面组成,其中冷藏运输是冷链上极为重要的一个环节,而冷藏车运输是冷链上极为重要的一个环节,冷藏车是冷藏运输的关键。
天然气是一种清洁优质能源,天然气资源的潜力较大,国际上液化天然气(LNG)的生产和应用已有久远的历史。LNG贸易是天然气国际贸易的一个重要方面。近年来,世界天然气产量和消费量呈持续增长趋势。2006年世界石油剩余探明储量为1645 亿吨。2006年世界天然气剩余探明储量181.46万亿立方米,相当于1638亿吨油当量。近10年来LNG产量以年20%速度增长。预计2015年天然气产量将超过原油。天然气应用有利于环境保护,天然气燃烧远较煤、油等燃烧清洁。LNG工业将是未来天然气工业重要组成部分。我国尚处于起步阶段,国家最近批准在珠海建设进口LNG接收站。中原油田正筹建一座日处理15万m3天然气的液化工厂。LNG在我国的应用必将开始一个新的阶段。从我国经济和社会发展看,加快天然气的开发利用,对改善能源结构,保护生态环境,提高人民生活质量,具有十分重要的战略意义。
近几年成品油价格连续上涨,价格上涨幅度为近年来之最,据报道,今年美国汽车加油站的油价再攀新高,已达1.8美元/加仑(3.8L),而且还有继续上涨的势头,因此,油价逐渐上涨将是世界性的,大力发展燃气汽车,特别是液化天然气汽车已成为我国的当务之急。LNG汽车技术在20世纪80年代,美国、加拿大、德国和法国等国开始研究,上世纪90年代初技术已趋成熟,并开始小规模推广,美国著名的Mack 公司与Waste Management Inc.公司联合,成功地生产液化天然气发动机已逾20年,美国通用公司也准备批量生产配备ECOTEC发动机(带有增压器)的新型EVI液化天然气汽车。现在液化天然气在比利时、芬兰、德国、荷兰、挪威、法国、西班牙、英国以及其他一些国家的汽车得到了广泛应用,据称日产、福特两大集团也正全力以赴开发液化天然气燃料汽车。美国为数众多的公司专门生产与车用液化天然气相关的燃气部件及低温设备,如Kaiser Brencar公司生产容积为70~500L、压力为0.15MPa的低温储存罐和能保证一次加气后行驶450km的液化天然气燃料供给系统,已经有1500多辆汽车安装了该公司的产品。欧洲的梅赛德斯-奔驰公司、曼公司、Messer公司、宝马公司以及其它一些公司也生产液化天然气汽车,其中德国迪梅赛德斯-奔驰公司和Messer公司开发了液化天然气垃圾清运车。曼公司准备批量生产使用18吨液化天然气的MAN-19.232型重型冷藏车最引人注目,在这种液化天然气冷藏车上,液化天然气既用作燃料,又用作致冷剂,仅制冷一项,每天就能节约15L柴油。
我国经济发达地区人口密集,对环境保护的要求将日趋严格,同时大批轿车正在进入家庭,未来车用燃料的价格将是私人购车行为不可忽视的重要因素,追求舒适性是所有用户的天性,这就为舒适性及燃料经济性兼顾的液化天然气汽车拓展了极大的发展空间。近年来,由于我国对道路基本建设的投入加大,高
速优质公路四通八达,载货汽车正在向重型化方向发展,客车也在向大型化、豪华型方向发展,因此开发液化天然气重型载货汽车、液化天然气大型客车必将影响深远。以冷藏车为例,如果开发出专门的液化天然气车型,由于发动机排放的颗粒废物特别少,就可以不需要安装昂贵的、目前性能又不太可靠的尾气颗粒过滤器,相对于柴油机所装配的昂贵的喷射系统及排气后处理系统,液化天然气重型载货汽车将具有无可比拟的自身优势。而且利用液化天然气还可以改变以往汽车空调的设计思路。目前汽车空调装置是基于压缩致冷机开发的,结构复杂,具有控制继电器盒、电子真空阀、气化-加热器、转速真空稳定器、过滤-干燥器、冷凝器电机-风扇、冷凝器以及压缩机等,可以想象如此众多的装置都要靠汽车发动机提供动力,那必然会明显降低汽车的有效功率,如果把液化天然气既用作燃料同时又用作致冷剂的话,这些问题也都会迎刃而解。可以预计,随着我国排放法规的日益严厉,液化天然气冷藏车必将更多地取代气、柴油汽车。虽然考虑到储供气装置(包括车载部分),从整体上说目前天然气发动机的成本还是高一些,但据计算,柴油车改装为天然气汽车所需费用,在它投入运行后半年就可收回,因为它减少了燃油-润滑油的消耗,而且在工厂直接生产天然气发动机的成本要比诸如柴改气等方法的成本低10%。新型结构的液化天然气发动机还可以提高压缩比,进一步提高燃气发动机的经济性,并同时减少尾气中有害成分的排放,顺利达到未来国家日趋严格的排放标准。
随着人们生活水平的不断提高,对食品质量的要求也水涨船高。调查显示,我国城镇居民的食品消费中,易腐食品的消费占50%以上,人们对冷链建设的关注度也越来越高。伴随经济的发展,人们对食品安全给予前所未有的关注,一条有效而高水平的食品供应链是食品安全的保障,而这条供应链当然少不了冷链的支持,因此建立完善的冷藏系统已经迫在眉睫。
冷藏车市场需求将迅速增长。有资料显示:今后3~5年,我国冷藏保温车有望达10~15万辆。我国每年有大量的易腐货物浪费在运输途中,大力发展冷藏运输业、提高公路冷藏货物运输比例势在必行, LNG 冷藏车具有清洁环保和节约能源的双重优点,LNG气化复温所提供的冷量能够满足冷藏车制冷量需求,节能效果明显,具有显著的经济和社会效益。在这种形势下开展节能环保的新型冷藏车研发具有重要的现实意义。在我国冷链系统建设的过程中,我国有关食品安全和冷藏运输方面的标准、法规建设也会得到相应的发展,有关人士预言,我国将迎来冷藏车市场发展的黄金时期。
2.发展液化天然气冷藏运输车的优势凸显
液化天然气(LNG)是天然气在常压下冷却至-162℃后液化形成,在此过程中已除去硫、汞等杂质,是非常清洁的无色透明液体燃料,液化后其体积缩小625倍,运输及贮存方便,燃烧时产生的污染比燃用其它燃料少得多,而且节省燃油费50%以上,由于发动机“烧损”的机油少,汽缸不积碳,减少了发动机磨损,从而节约了维修费用,因此液化天然气车将对车主具有较大的吸引力。在石油资源紧缺、油价飞涨的今天,替代燃料汽车的研究得到长足发展。从经济性和技术可行性考虑,天然气汽车是目前最具优势的替代燃料汽车,压缩天然气汽车(CNGV)和液化天然气汽车(LNGV)是其最主要的两种形式,众多科研机构对二者的优劣进行了比较。
因同容积LNG储罐装载天然气是CNG的2.5~3倍,国外大型LNG货车一次加气可连续行驶l000~1300km,非常适合长距离运输。LNG加气站占地少,一座加气150辆/d的加气站占地仅几百平方米。由于LNG是液态,便于运输,建LNG汽车加气站不受天然气管网的制约。LNG的燃点为650℃,比汽柴油、LPG的燃点高,点火能也高于汽柴油、LPG,所以比汽柴油、LPG更难点燃。LNG的爆炸极限为5%~15%,且气化后密度很低,因而稍有泄漏即挥发扩散;而LPG燃点为466℃,爆炸极限为2.4%~9.5%,且气化后密度大于空气,泄漏后不易挥发;汽油燃点为427℃,爆炸极限为1.0%~7.6%;柴油燃点为260℃,爆炸极限为0.5%~4.1%。由此可见。LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。