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1、中国车用LNG市场技术现状及趋势分析2014-05-22石汕观察文
2、何太碧等西华大学交通与汽车工程学院教授根据使用天然气的不同形态，天然气汽车（NGV）分为压缩天然气（CNG）汽车和液化天然气（LNG）汽车。天然气汽车以环保效益明显、使用经济性较好、推广应用成本较低、安全性有保障、气源较丰富等优点，已为世界所重视，是国内节能减排的主要代用燃料汽车之一。国家〃十五"规划期间,天然气汽车推广进展顺利,初步建立起我国天然气汽车产业化的技术平台，制走了CNG汽车及加气站的部分标准。”十一五〃期间,天然气汽车以整车和关键技术的硏发、示范应用和市场
3、推广为重点。国家课题〃四川省天然气汽车运行试验与技术考核〃，即意在推动天然气汽车从市内公共交通应用，延伸到城际公路运输范围，扩展天然气汽车的车型类别和运行地域。由于CNG汽车续驶里程短:一般为150~180km）,建站受制于天然气管输网等制约因素，而LNG汽车特别适合于城际间的中长途客运班车和货源及线路稳定的中、重型卡车,能有效弥补CNG汽车限于城市车辆的发展缺陷。故要实现城际间天然气汽车应用推广目标，推进LNG汽车应用势在必行。1.LNG理化特性LNG是天然气经净化和低温液化（・162°C）后形成的一种无色无味无毒液体,主要成分甲烷的
4、含量一般能达到90%以上，各地生产的LNG组分及相关特性各异，其密度取决于其组分，通常在430-470kg/m3之间，体积约为液化前气态体积的1/600。作为汽车燃料,LNG较CNG具有以下优势：①燃料杂质少、纯度高（个别LNG中甲烷含量能达到99%）、精纯的LNG燃烧更彻底，使发动机性能充分发挥,排放更加洁净；①CNG汽车相对于汽油和柴油汽车而言,动力性下降5%〜15%,而电喷式LNG汽车相对于汽油和柴油汽车,动力降低不到2%；②LNG储罐为常压低温绝热容器，比CNG高压钢瓶压力要求低，自重降低很多；③LNG常压使用,防撞、抗爆性好，
5、LNG汽车较CNG汽车更安全；④由于燃料储箱体积小，重量轻，燃料能量密度大，相应提高了汽车装载利用率，LNG汽车续驶里程约为CNG汽车的3倍，可超过400km。2.国内LNG加气站技术应用LNG加气站的主要设备有LNG储罐、调压气化器、LNG低温泵、加气机和控制系统。较CNG加气站丄NG加气站无需造价昂贵及占地面积宽的多级压缩机组，大大减少了加气站初期投资和运行费用。LNG加气站的主要优势在于脱离天然气管输网限制，建站更灵活，可以在任何需要的地方建站。LNG加气站建站的一次性投资相对CNG加气站节约30%左右，且日常运行和维护费用减少近
6、50%。2.1LNG加气站分类以LNG为气源建设的汽车加气站可分为LNG加气站、L/CNG加气站和L-CNG加气站3类，分类依据是可加气车辆类型。表1为LNG、L/CNG、LCNG加气站基本情况比较表。L/CNG和L-CNG加气站主要是在LNG加气站设备基础上增加了LNG至CNG的转换装置以及CNG存储、售气装【2.2LNG加气站工艺流程及建站方式LNG加气站工艺流程的选择与建站方式密切相关,LNG加气站工艺主要包括卸车流程、储罐调压流程和加气流程。卸车流程可分为2种:①利用大扬程潜液泵卸车；②利用槽车增压器卸车。采用方式①效率高、卸车
7、时间短，前期主要依靠进口美国ACD公司产品,投资费用高。〃十一五"期间，潜液泵国产化技术日趋成熟。若在整个输配系统中运输槽车宽余，或对于橇装式LNG加气站，建议选择流程简单费用低廉且结构紧凑的自增压卸车方式，不足的是其卸车时间长、效率相对较低。储罐调压流程与卸车流程相似，根据是否使用潜液泵，可分为潜液泵调压和气化器调压，或2种方式结合调压。加气流程也有2种方式，潜液泵和加气机联合加气方式（加气流程潜液泵和调压流程潜液泵可共用），或利用回气后车载瓶和站内储罐间压力差仅使用加气机加气（现一般不采用）。各流程详细技术介绍见本文参考文献。若LN
8、G加气站采用的工艺选型方案为采用增压器卸车、泵和气化器联合实现储罐调压、加气机和泵联合实现加气，则对应的LNG加气站工艺流程如图所示。LNG加气站潜液泵式调压工艺流程图注：液相管路用实线表示：气相管路用锻线表示LNG加气站建站方式可分为站房式和橇装式2种。站房式LNG加气站把站内设备平铺安装在地面，LNG储罐容积大（一般在50m3以上）,可配置多台加气机/能满足较多LNG汽车加气。站房式LNG加气站根据日加气规模一般可分为小型（5000〜10000M/d）、中型（12000-20000m3/d）、大型（大于20000m3/d）。北京、乌
9、鲁木齐、长沙、贵阳等地建成了固定式LNG加气站并投入营运。橇装式LNG加气站将LNG储罐、LNG低温泵、LNG调压气化器加气站、L/CNG加气站和L-CNG加气站3类,分类依据是可加气车辆类型。表为LNG、
