天然气汽车发展现状与趋势研究
天然气汽车发展现状与趋势研究[20200408213323]
摘要
天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气作为世界公认的目前为止发展最为成熟的车用替代燃料在全球范围内74个国家得到了广泛的推广和应用。天然气车所具有的经济性能、环保性能以及行驶安全性都是传统的燃油汽车无法比拟的。尽管在发展天然气汽车的过程中面临诸多的问题，加大天然气气车的研究及推广力度，以气补油，将极为有效地减轻我国车用燃料对单一石油燃料的依赖。
本文以天然气汽车的发展现状与趋势作为研究对象。首先，探讨了天然气汽车的定义、种类以及组成。其次，根据调查，阐述了天然气汽车在国内外的发展现状。通过文献资料重点分析了天然气汽车的优势和劣势。接着，通过分析资料，论述了影响天然气汽车发展的因素。最后讨论了天然气汽车产业在国内的发展趋势。
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关键字:天然气汽车发展现状发展趋势天然气
Key Words：Natural gas vehicle；current situation；tendency；Natural gas目录
1.天然气汽车概述 1
1.1天然气汽车简介 1
1.2天然气汽车的种类与组成 1
1.2.1天然气汽车的种类 1
1.2.2天然气汽车的组成 2
1.3 发展天然气汽车的目的 2
1.3.1 改善我国能源使用结构 2
1.3.2 缓解日益严峻的环境问题 3
2.天燃气汽车的发展现状 5
2.1国外天然气汽车的发展现状 5
2.1.1 西欧地区天然气汽车的发展现状 5
2.1.2 俄罗斯及东欧地区天然气汽车发展现状 5
2.1.3 北美地区天然气汽车发展现状况 6
2.2我国天然气汽车的发展现状 7
2.2.1 天然气汽车及其加气站保有量 7
2.2.2 车型分布 9
2.2.3 主要地区天然气汽车发展现状 11
3天然气汽车优势分析 12
3.1经济性分析 12
3.1.1 天然气汽车经济性分析 12
3.1.2 天然气加气站成本 13
3.2安全性分析 14
3.2.1 天然气的理化特性 14
3.2.2 天然气储运设备安全性 14
3.3环保性分析 15
4. 影响天然气汽车发展的主要因素 15
4.1 政府政策 15
4.1.1 限制车辆排放法规 15
4.1.2鼓励天然气汽车发展的优惠政策 17
4.2 汽车厂商的战略部署 17
4.3汽车用户的态度 18
5.天然气汽车发展过程中存在的问题 20
5.1供气体系建设困难 20
5.2动力性能较差 20
5.3初始投入费用较大 21
5.4天然气发动机关键技术的研究 21
6．天然气汽车的发展趋势 22
6.1未来车型的发展趋势 22
6.2应用领域的拓展 22
6.3私人天然气汽车逐步增多 23
7．结论 24
致谢 25
参考文献 26
1.天然气汽车概述
1.1天然气汽车简介
简单地说，天然气汽车就是以天然气能源作为燃料的一种汽车，其工作原理与汽油汽车的原理基本一致。即在发动机运行过程中，天然气燃料在四冲程发动机的气缸中与空气混合，并通过火花塞点火，推动活塞上下移动[1]。
自2000年至2013年以来，天然气被公认为技术发展最为成熟的车用汽油、柴油的代用燃料，以其高经济性、高清洁性和高安全性等巨大的优势，得到了来自政府以及生产厂家的大力推广。目前，全球天然气汽车保有量大约为750万辆，在过去的5年中，天然气汽车保有量平均每年增长30%以上。作为一个非常典型“气多油少”国家，我国大力推行“以气补油”政策。这一政策的有效实施，将在很大程度上极为有效地减轻我国车用燃料对石油燃料的过渡依赖，与此同时，也能有效降低汽车尾气的排放，从而缓解国内大气污染严重的燃眉之急。
1.2天然气汽车的种类与构成
1.2.1天然气汽车的种类
车用燃料的不同直接导致了天然气汽车种类的不同。根据车用天然气燃料种类来看，天然气汽车可以分为以下几种：
(1) 压缩天然气（CNG）汽车?
压缩天然气（CNG）的主要成分为甲烷（CH4），是将气田产出的普通天然气加压到压强为20.7—24.8?MPa的状态，一般通过车载高压气瓶来进行储存和运输，是目前最为理想的车用燃料替代能源。由于其经济性高、安全性能较好，环保型突出、以及技术发展相对成熟等特点而被作为车辆替代燃料的首要选择。
(2) 液化天然气（LNG）汽车?
液化天然气（LNG）通常是指在常压下温度为-162度的液态天然气。首先对气田生产的普通天然气进行净化处理，然后经由一系列步骤使得净化后的天然气发生低温液化作用从而生成液态天然气，这样就将普通的天然气加工成了液化天然气LNG了。但是，这种生成过程并不是不可逆的，LNG在大气压力的作用下，可以从低温液态的形式转变到常温气态的形态。在这一汽化过程中会释放出大量的冷能，这些冷能如果得到二次利用，可用于冷能进行发电，制造冷冻食品或使用于冷冻仓库，废弃物的低温破碎处理以及海水淡化等。??由于液化天然气在常压下的超低温状态，使得液化天然气的储存及运输工作只有通过专门的液化天然气船才能得以完成[1]。
(3) 液化石油汽（LPG）?
炼油厂催化裂化装置将纯丙烷、纯丁烷或是丙烷和丁烷通过混合回收即可得到液化石油气（LPG）。液化石油气（LPG）具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿命，而且一次载气量大、行驶里程长。[1]。
1.2.2天然气汽车的构成
目前市场上投入使用的CNG汽车以定型汽车改装为主流，即在保留原车供油系统的情况下增加一套“车用压缩天然气转换装置”。而以下三个系统就是这套“车用压缩天然气转换装置”的主要组成部分：
(1) 天然气系统：主要由充气阀，高压截止阀，天然气钢瓶，高压管线，高压接头，压力表，压力传感器及气量显示器等组成[2]。
(2) 燃气供给系统：其主要组成部分为燃气高压电磁阀、三级组合式的减压阀、混合器等[2]。
(3) 油气燃料转换系统：油气燃料转换系统主要是由三位油气转换开关、点火时间转换器、汽油电磁阀组成[2]。
1.3 发展天然气汽车的目的
1.3.1改善我国能源使用结构
我国是一个典型的煤炭资源和天然气资源相对丰富的国家，尽管从数量上看，我国能源资源总储量极为丰富。但庞大的人口基数和不科学的开采利用，直接导致了能源结构的严重分化和消费需求的极端分布。通过图1-1不难发现，截至2010年，煤炭消费占了我国一次能源消费结构中大部分比重，石油能源的消费比重次之，其中，天然气能源的使用与之相比可谓微不足道。但是，随着经济的增长，城市化进程的日益加深，人民生活、生产所需要的资源不再只满足于石油和煤炭资源，作为不可逆资源，煤炭和石油已经无法彻底满足当前生产发展的需要了。因此，有效利用我们有限的能源储备，合理开发，同时大力开发可替代资源，已成为我们在新世纪的首要任务。
图1-1 2010年世界主要国家一次能源利用比例
天然气作为世界公认的技术最为成熟的车用燃料替代能源，以其卓越的优越性被大众所了解。据最新及资料统计，我国已探明的常规天然气地质资源量达到52万亿m3，而其中约有共32万亿m3储量为最终可采资源量。然而，在如此丰富的天然气储备量的背后，我国人均天然气消费量却显得微不足道。据统计，世界人均天然气消费量于2011年达到了462.12m3，其中一些主流发达国家的人均天然气消费量更是远远高于这个数值，据资料显示，美国人均天然气消费量达到2214.62m3，加拿大天然气人均消费量达到3039.78m3。即便如经济相对我国较落后的俄罗斯，也保持着每年人均 2991.38m3左右的天然气消费量，在诸多国家如此可观的数据的对比下，我国仅97.25m3的人均天然气消费量显得微不足道，与主流国家甚至与世界平均水平都存在着巨大差距。因此不难得出，大力推动天然气汽车产业的发展，无疑是我国升级汽车制造产业以及完善能源消费结构的极为有效的措施。
摘要
天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气作为世界公认的目前为止发展最为成熟的车用替代燃料在全球范围内74个国家得到了广泛的推广和应用。天然气车所具有的经济性能、环保性能以及行驶安全性都是传统的燃油汽车无法比拟的。尽管在发展天然气汽车的过程中面临诸多的问题，加大天然气气车的研究及推广力度，以气补油，将极为有效地减轻我国车用燃料对单一石油燃料的依赖。
本文以天然气汽车的发展现状与趋势作为研究对象。首先，探讨了天然气汽车的定义、种类以及组成。其次，根据调查，阐述了天然气汽车在国内外的发展现状。通过文献资料重点分析了天然气汽车的优势和劣势。接着，通过分析资料，论述了影响天然气汽车发展的因素。最后讨论了天然气汽车产业在国内的发展趋势。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:天然气汽车发展现状发展趋势天然气
Key Words：Natural gas vehicle；current situation；tendency；Natural gas目录
1.天然气汽车概述 1
1.1天然气汽车简介 1
1.2天然气汽车的种类与组成 1
1.2.1天然气汽车的种类 1
1.2.2天然气汽车的组成 2
1.3 发展天然气汽车的目的 2
1.3.1 改善我国能源使用结构 2
1.3.2 缓解日益严峻的环境问题 3
2.天燃气汽车的发展现状 5
2.1国外天然气汽车的发展现状 5
2.1.1 西欧地区天然气汽车的发展现状 5
2.1.2 俄罗斯及东欧地区天然气汽车发展现状 5
2.1.3 北美地区天然气汽车发展现状况 6
2.2我国天然气汽车的发展现状 7
2.2.1 天然气汽车及其加气站保有量 7
2.2.2 车型分布 9
2.2.3 主要地区天然气汽车发展现状 11
3天然气汽车优势分析 12
3.1经济性分析 12
3.1.1 天然气汽车经济性分析 12
3.1.2 天然气加气站成本 13
3.2安全性分析 14
3.2.1 天然气的理化特性 14
3.2.2 天然气储运设备安全性 14
3.3环保性分析 15
4. 影响天然气汽车发展的主要因素 15
4.1 政府政策 15
4.1.1 限制车辆排放法规 15
4.1.2鼓励天然气汽车发展的优惠政策 17
4.2 汽车厂商的战略部署 17
4.3汽车用户的态度 18
5.天然气汽车发展过程中存在的问题 20
5.1供气体系建设困难 20
5.2动力性能较差 20
5.3初始投入费用较大 21
5.4天然气发动机关键技术的研究 21
6．天然气汽车的发展趋势 22
6.1未来车型的发展趋势 22
6.2应用领域的拓展 22
6.3私人天然气汽车逐步增多 23
7．结论 24
致谢 25
参考文献 26
1.天然气汽车概述
1.1天然气汽车简介
简单地说，天然气
自2000年至2013年以来，天然气被公认为技术发展最为成熟的车用汽油、柴油的代用燃料，以其高经济性、高清洁性和高安全性等巨大的优势，得到了来自政府以及生产厂家的大力推广。目前，全球天然气汽车保有量大约为750万辆，在过去的5年中，天然气汽车保有量平均每年增长30%以上。作为一个非常典型“气多油少”国家，我国大力推行“以气补油”政策。这一政策的有效实施，将在很大程度上极为有效地减轻我国车用燃料对石油燃料的过渡依赖，与此同时，也能有效降低汽车尾气的排放，从而缓解国内大气污染严重的燃眉之急。
1.2天然气汽车的种类与构成
1.2.1天然气汽车的种类
车用燃料的不同直接导致了天然气汽车种类的不同。根据车用天然气燃料种类来看，天然气汽车可以分为以下几种：
(1) 压缩天然气（CNG）汽车?
压缩天然气（CNG）的主要成分为甲烷（CH4），是将气田产出的普通天然气加压到压强为20.7—24.8?MPa的状态，一般通过车载高压气瓶来进行储存和运输，是目前最为理想的车用燃料替代能源。由于其经济性高、安全性能较好，环保型突出、以及技术发展相对成熟等特点而被作为车辆替代燃料的首要选择。
(2) 液化天然气（LNG）汽车?
液化天然气（LNG）通常是指在常压下温度为-162度的液态天然气。首先对气田生产的普通天然气进行净化处理，然后经由一系列步骤使得净化后的天然气发生低温液化作用从而生成液态天然气，这样就将普通的天然气加工成了液化天然气LNG了。但是，这种生成过程并不是不可逆的，LNG在大气压力的作用下，可以从低温液态的形式转变到常温气态的形态。在这一汽化过程中会释放出大量的冷能，这些冷能如果得到二次利用，可用于冷能进行发电，制造冷冻食品或使用于冷冻仓库，废弃物的低温破碎处理以及海水淡化等。??由于液化天然气在常压下的超低温状态，使得液化天然气的储存及运输工作只有通过专门的液化天然气船才能得以完成[1]。
(3) 液化石油汽（LPG）?
炼油厂催化裂化装置将纯丙烷、纯丁烷或是丙烷和丁烷通过混合回收即可得到液化石油气（LPG）。液化石油气（LPG）具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿命，而且一次载气量大、行驶里程长。[1]。
1.2.2天然气汽车的构成
目前市场上投入使用的CNG汽车以定型汽车改装为主流，即在保留原车供油系统的情况下增加一套“车用压缩天然气转换装置”。而以下三个系统就是这套“车用压缩天然气转换装置”的主要组成部分：
(1) 天然气系统：主要由充气阀，高压截止阀，天然气钢瓶，高压管线，高压接头，压力表，压力传感器及气量显示器等组成[2]。
(2) 燃气供给系统：其主要组成部分为燃气高压电磁阀、三级组合式的减压阀、混合器等[2]。
(3) 油气燃料转换系统：油气燃料转换系统主要是由三位油气转换开关、点火时间转换器、汽油电磁阀组成[2]。
1.3 发展天然气汽车的目的
1.3.1改善我国能源使用结构
我国是一个典型的煤炭资源和天然气资源相对丰富的国家，尽管从数量上看，我国能源资源总储量极为丰富。但庞大的人口基数和不科学的开采利用，直接导致了能源结构的严重分化和消费需求的极端分布。通过图1-1不难发现，截至2010年，煤炭消费占了我国一次能源消费结构中大部分比重，石油能源的消费比重次之，其中，天然气能源的使用与之相比可谓微不足道。但是，随着经济的增长，城市化进程的日益加深，人民生活、生产所需要的资源不再只满足于石油和煤炭资源，作为不可逆资源，煤炭和石油已经无法彻底满足当前生产发展的需要了。因此，有效利用我们有限的能源储备，合理开发，同时大力开发可替代资源，已成为我们在新世纪的首要任务。
图1-1 2010年世界主要国家一次能源利用比例
天然气作为世界公认的技术最为成熟的车用燃料替代能源，以其卓越的优越性被大众所了解。据最新及资料统计，我国已探明的常规天然气地质资源量达到52万亿m3，而其中约有共32万亿m3储量为最终可采资源量。然而，在如此丰富的天然气储备量的背后，我国人均天然气消费量却显得微不足道。据统计，世界人均天然气消费量于2011年达到了462.12m3，其中一些主流发达国家的人均天然气消费量更是远远高于这个数值，据资料显示，美国人均天然气消费量达到2214.62m3，加拿大天然气人均消费量达到3039.78m3。即便如经济相对我国较落后的俄罗斯，也保持着每年人均 2991.38m3左右的天然气消费量，在诸多国家如此可观的数据的对比下，我国仅97.25m3的人均天然气消费量显得微不足道，与主流国家甚至与世界平均水平都存在着巨大差距。因此不难得出，大力推动天然气汽车产业的发展，无疑是我国升级汽车制造产业以及完善能源消费结构的极为有效的措施。
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