今年以來(lái),基本上所有的中重卡車(chē)企在未來(lái)3-5年內都將天然氣重卡作為主打主推產(chǎn)品,甚至一家新起重卡車(chē)企今年的產(chǎn)品規劃排產(chǎn)中,天然氣重卡的占比相當高,而且高得似乎有些離譜。筆者擔心上市還不到三年的該車(chē)企不可再重蹈此前“天價(jià)”重卡胡亂吹噓的覆轍,在主客觀(guān),似乎都不成熟的情況下,多賣(mài)出一輛天然氣汽車(chē)就可能是給自已多挖個(gè)深坑而自陷其中。
較柴油機的效率而言,天然氣發(fā)動(dòng)機與之相比仍有一定的相對弱勢。其所謂的節能只在于燃料的替代環(huán)節,而不在于燃料使用過(guò)程中的效率環(huán)節。因此,天然氣汽車(chē)既不是天使又不是惡魔,但在一定的時(shí)空下又可能是天使和撒旦的互為轉換,優(yōu)劣勢利弊并存。
眾所周知,天然氣汽車(chē)相對以節能清潔和氣價(jià)低于燃油而形成其優(yōu)勢。但由于天然氣汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機及相關(guān)的配套件相對于燃油機要略復雜一些,因此售價(jià)也相應要高出一大截,如現在新的LNG重卡比柴油車(chē)要貴8萬(wàn)—10萬(wàn)元,再加上更換氣罐的費用,這樣算下來(lái),經(jīng)濟性就不那么突出。
當前,雖然很多地區的天然氣重卡車(chē)企都設有維修網(wǎng)點(diǎn),不過(guò)大多數服務(wù)網(wǎng)絡(luò )正在建設中,包括整車(chē)廠(chǎng)、發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)、供氣方等共同成立的聯(lián)合售后服務(wù)體系。
真正具備天然氣重卡維修能力的還不多,出現問(wèn)題還需要到中心或一線(xiàn)城市有維修能力的站點(diǎn)進(jìn)行處理,除個(gè)別中心城市和一線(xiàn)城市的維修站尚有天然氣汽車(chē)維修的專(zhuān)業(yè)技師、維修工和專(zhuān)業(yè)工具以及零部件外,而其他地區還尚處于空白區,生產(chǎn)廠(chǎng)家光是對其天然氣汽車(chē)零配件的投放和人員的培訓工作,也是一個(gè)系統的長(cháng)時(shí)間的巨大工程,沒(méi)有一個(gè)3—5年的時(shí)間是不可能實(shí)現的。
此外,天然氣重卡現在還尚屬普及階段型產(chǎn)品,其加氣站并未象燃油站那樣,在全國各地各偏遠的地區都鋪開(kāi),許多地區還沒(méi)有加氣站,如果一旦在途中加不上氣就爬窩完蛋了,而且還不在售后服務(wù)的救援范圍內,幾十噸或上百?lài)嵉呢浳镎l(shuí)也拉不動(dòng)的,這下就叫天不應叫地不靈了,那么運輸就隨時(shí)存在著(zhù)極大的風(fēng)險。
目前,國外CNG發(fā)動(dòng)機已在廣泛應用第三代的技術(shù),更先進(jìn)的LNG缸內直噴技術(shù)已得到小批試用,其動(dòng)力性、經(jīng)濟性和排放俱佳,但其開(kāi)發(fā)難度大,費用昂貴,成本也高,國內尚未開(kāi)始研制。天然氣汽車(chē)第一代產(chǎn)品是機械式,第二代屬于簡(jiǎn)單閉環(huán)控制,第三代是采用電控噴射CNG技術(shù)。
電控噴射CNG系統采用高壓噴射,通過(guò)節氣門(mén)傳感器,氣體流量傳感器,轉速傳感器,水溫傳感器,進(jìn)氣溫度傳感器,壓力傳感器和氧傳感器等經(jīng)過(guò)中央處理單元來(lái)控制點(diǎn)火、空燃比等。而據筆者所了解的情況看,國內天然氣重卡的水平大多數還處于第二代屬于技術(shù)較為簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制階段。要采用電控噴射CNG技術(shù)的配套件,還需要向博世、聯(lián)合電子和德?tīng)柛5染惩怅P(guān)鍵性零部件公司天價(jià)購買(mǎi),被繼續扼住咽喉和控制中國汽車(chē)工業(yè)的命脈。
就天然氣重卡產(chǎn)品本身而言,相對于燃油重卡來(lái)說(shuō)也是“驕氣”的。如LNG汽車(chē)的氣瓶需要保持“低溫、真空”,長(cháng)時(shí)間放置溫度會(huì )上升,罐子里壓力提高,這就要求駕駛員在車(chē)輛不用的時(shí)候將氣體放空,使用時(shí)也必須保持在開(kāi)放空間,否則容易引起重大事故。
天然氣氣瓶是高壓容器,是危險品,年檢由質(zhì)監局負責,而汽車(chē)本身由車(chē)管所和公安監管。這就牽扯到了三個(gè)部門(mén),年檢過(guò)程變得相當費事和麻煩。CNG的氣瓶檢查時(shí)需拆卸下來(lái)做打壓測試,耗時(shí)、耗力;LNG氣瓶年檢的時(shí)候也沒(méi)有認定具體負責機構,甚至各地方的操作并不一致。
與此同時(shí),天然氣卡車(chē)在做為二手車(chē)脫手時(shí),不象燃油機一樣只要降低售價(jià)即可,但天然氣重卡一般是難以出手轉讓這個(gè)“燙手山芋”的。由此可見(jiàn),天然氣重卡相對于燃油重卡在使用過(guò)程中,要復雜麻煩得多。
最重要的是:天然氣重卡在重載情況下,在較長(cháng)的下坡路段行駛時(shí)會(huì )有安全隱患,下坡時(shí)會(huì )明顯感到制動(dòng)效果不給力,這是由于氣體機缸內壓力不夠而造成的,只有加裝緩速器來(lái)輔助制動(dòng),這樣一來(lái)又增加了幾千元的成本,也加重了用戶(hù)的負擔,但不裝又不行,否則會(huì )造成車(chē)毀人亡的事故。最重要的是:今年或未來(lái)天然氣價(jià)格將會(huì )必定進(jìn)行大幅度上漲,這已成發(fā)展趨勢。如此不斷上升的氣價(jià)將直逼成品油價(jià),進(jìn)而燃氣機重卡將失去一定程度上的絕對優(yōu)勢。
● 附文:
隨著(zhù)中國社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題日益突出,如今中國已經(jīng)成為世界最毒物毒害的國家。其中由于汽車(chē)尾氣排放位置低,其尾氣中含有的鉛、硫等污染物是造成大氣污染的主要原因之一。據國家環(huán)保中心測算,2010年汽車(chē)尾氣排放量將占空氣污染的65%以上。因此,解決汽車(chē)尾氣排放造成的污染問(wèn)題,是當前節能減排工作的重點(diǎn)。
天然氣汽車(chē)的最大特點(diǎn)是“清潔”,與燃油汽車(chē)相比,尾氣中CO2排放量下降約20%、CO下降約97%、HC(碳氫化合物)下降約72%、NOX(氮氧化物)下降約30%,基本不含鉛、硫化物以及苯類(lèi)等有害物質(zhì)。尤其是LNG重型卡車(chē),被稱(chēng)為是真正的零排放車(chē)。
在技術(shù)層面上,天然氣的燃點(diǎn)為650℃,比汽柴油的燃點(diǎn)高,點(diǎn)火能也高于汽柴油,所以比汽柴油更難點(diǎn)燃。天然氣的爆炸極限為5—15%,且密度低于空氣,因而稍有泄漏即揮發(fā)擴散;而汽油燃點(diǎn)為427℃,爆炸極限為1.0%—7.6%;柴油燃點(diǎn)為260℃,爆炸極限為0.5%—4.1%。由此可見(jiàn),天然氣汽車(chē)比汽油、柴油汽車(chē)更安全。同時(shí),天然氣辛烷值高達130,具有汽柴油無(wú)法相比的抗暴性能。
根據燃氣汽車(chē)使用天然氣的不同形態(tài),可分為:壓縮天然氣(CNG),主要成分為甲烷,壓力一般在20—30MPa;
液化天然氣(LNG),天然氣在超低溫(-162℃)常壓狀態(tài)下液化,天然氣經(jīng)凈化處理后通過(guò)壓縮升溫,在混合制冷劑N2、C1、C2、C3、C4作用下冷卻移走熱量,再節流膨脹而得到液態(tài)天然氣,在標準大氣壓常溫狀態(tài)下,其體積約為同量氣態(tài)天然氣的1/625,天然氣液化后為標態(tài)體積的1/625,絕熱容器壓力為0.05—0.5MPa,液化天然氣的液化過(guò)程中幾乎完全去除硫、汞等雜質(zhì)?!?/p>
按照所使用天然氣燃料狀態(tài)的不同,天然氣汽車(chē)可以分為:
1、壓縮天然氣(CNG)汽車(chē)。是一種無(wú)色透明、無(wú)味、高熱量、比空氣輕的氣體,主要成分是甲烷。壓縮天然氣是指壓縮到20.7—24.8 MPa的天然氣,儲存在車(chē)載高壓氣瓶中。由于組分簡(jiǎn)單,易于完全燃燒,加上燃料含碳少,抗爆性好,不稀釋潤滑油,能夠延長(cháng)發(fā)動(dòng)機使用壽命。
2、液化天然氣(LNG)汽車(chē)。是指常壓下、溫度為-162度的液體天然氣,儲存于車(chē)載絕熱氣瓶中。液化天然氣(LNG)燃點(diǎn)高、安全性能強,適于長(cháng)途運輸和儲存。
3、液化石油氣(LPG)是一種在常溫常壓下為氣態(tài)的烴類(lèi)混合物,比空氣重,有較高的辛烷值,具有混合均勻、燃燒充分、不積碳、不稀釋潤滑油等優(yōu)點(diǎn),能夠延長(cháng)發(fā)動(dòng)機使用壽命,而且一次載氣量大、行駛里程長(cháng)。
按照燃料使用狀況的不同,天然氣汽車(chē)可分為:專(zhuān)用燃料天然氣汽車(chē),發(fā)動(dòng)機只使用天然氣作為燃料;兩用燃料天然氣汽車(chē),既可以使用天然氣也可以使用汽油作為燃料。雙燃料天然氣汽車(chē),可以同時(shí)使用液體燃料和天然氣。壓縮天然氣(CNG)汽車(chē)燃料系統通常包括:天然氣氣瓶、減壓調壓器、各類(lèi)閥門(mén)和管件、混合器(或者天然氣噴射裝置)、各類(lèi)電控裝置等。
天然氣汽車(chē)主要部件:減壓器,混合器或噴規;開(kāi)環(huán)防真器1套或燃氣電腦一只;轉換開(kāi)關(guān)總成1套;動(dòng)力調節閥或天然氣過(guò)濾器1只;高壓鋼管φ6x1:0.8KG;導氣管1只;排氣管1米;穩固件包1包;低壓管φ19:1米;低壓管φ16 0.3米;卡箍φ16—27 4只;卡箍φ22—φ32 1只;卡箍φ34 1只;充氣閥1只。氣瓶及氣瓶支架一組。
天然氣汽車(chē)相對優(yōu)勢:
(1)天然氣汽車(chē)是清潔燃料汽車(chē)。天然氣汽車(chē)的排放污染大大低于以汽油為燃料的汽車(chē),尾氣中不含硫化物和鉛,一氧化碳降低80%,碳氫化合物降低60%,氮氧化合物降低70%。因此,許多國家已將發(fā)展天然氣汽車(chē)作為一種減輕大氣污染的重要手段。
(2)天然氣汽車(chē)有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。可降低汽車(chē)營(yíng)運成本。目前,天然氣的價(jià)格比汽油和柴油價(jià)格相對要低一些,燃料費用一般節省30%左右,使營(yíng)運成本大幅降低。此外,還可節省維修費用。發(fā)動(dòng)機使用天然氣做燃料,運行平穩、噪音低、不積炭,能延長(cháng)發(fā)動(dòng)機使用壽命,不需經(jīng)常更換機油和火花塞,可節約一筆不小的維修費用。
(3)比汽油汽車(chē)更安全。與汽油相比,壓縮天然氣本身就是比較安全的燃料。這表現在:燃點(diǎn)高,天然氣燃點(diǎn)在650.c以上,比汽油燃點(diǎn)(427.c)高出223.c,所以與汽油相比不易點(diǎn)燃。
另外其密度低,與空氣的相對密度為0.48,泄漏氣體很快在空氣中散發(fā),很難形成遇火燃燒的濃度。辛烷值高,可達130,比目前最好的96號汽車(chē)辛烷值高得多,抗爆性能好。中外發(fā)展天然氣60年來(lái),從未出現過(guò)因天然氣爆炸、燃燒而導致車(chē)毀人亡的事實(shí)證明,壓縮天然氣汽車(chē)是十分安全可靠的。
天然氣汽車(chē)相對劣勢:
天然氣汽車(chē)所用的配件比燃油汽車(chē)要求更高,表現在:國家頒布有嚴格的天然氣汽車(chē)技術(shù)標準,從加氣站設計、儲氣瓶生產(chǎn)、改車(chē)部件制造到安裝調試等,每個(gè)環(huán)節都形成了嚴格的技術(shù)標準。
設計上考慮了嚴密的安全保障措施,對高壓系統使用的零部件,安全系數均選用1.5—4以上,在減壓調節器、儲氣瓶上安裝有安全閥,控制系統中,安裝有緊急斷氣裝置。儲氣瓶出廠(chǎng)前要進(jìn)行特殊檢驗,氣瓶經(jīng)常規檢驗后,還需充氣作火燒、爆炸、墜落、槍擊等試驗,合格后方能出廠(chǎng)使用。
天然氣重卡是指以天然氣為燃料的一種氣體燃料重型汽車(chē)(CNG即壓縮天然氣;LNG即液化天然氣)。按燃料使用狀況的不同,可分為單燃料天然氣汽車(chē)(發(fā)動(dòng)機只使用CNG或LNG作為燃料)、雙燃料天然氣汽車(chē)(使用柴油+天然氣,或使用汽油+天然氣為燃料的汽車(chē))。目前使用最為廣泛的是單燃料壓縮天然氣汽車(chē)。
天然氣發(fā)動(dòng)機重卡與柴油發(fā)動(dòng)機重卡的區別:
第一,燃料不同:天然氣車(chē)是指以天然氣為燃料的汽車(chē)(有壓縮天然氣CNG和液化天然氣LNG),故其發(fā)動(dòng)機為天然氣專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機,燃料在氣瓶中儲存;柴油車(chē)是指以柴油為燃料的汽車(chē),其發(fā)動(dòng)機就是常規的柴油發(fā)動(dòng)機,燃料在油箱中儲存。燃料不同,車(chē)輛的燃料供給系統也會(huì )有差異性。
第二,發(fā)動(dòng)機燃燒產(chǎn)物不同:天然氣車(chē)燃燒產(chǎn)物主要為水和二氧化碳,尾氣中不含硫化物和鉛,一氧化碳降低80%,碳氫化合物降低60%,氮氧化合物降低70%,且有利于保護環(huán)境;柴油車(chē)燃燒產(chǎn)物除水和二氧化碳外,還有大量的CO(一氧化碳)、HC+NOx(碳氫化合物和氮氧化物)、PM(微粒,碳煙)等。
第三,發(fā)動(dòng)機冷卻水路不同:液化天然氣需要吸收發(fā)動(dòng)機的熱量將液態(tài)天然氣轉變?yōu)闅饣烊粴夤┙o發(fā)動(dòng)機,所以需要將發(fā)動(dòng)機的熱水通過(guò)橡膠管和氣瓶汽化器連接。
圖為天然氣重卡進(jìn)排氣系統
第四、排氣系不同:一般LNG汽車(chē)的排氣系包過(guò)三元催化器。三元催化器是安裝在汽車(chē)排氣系統中最重要的機外凈化裝置,它可將汽車(chē)尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過(guò)氧化和還原作用轉變?yōu)闊o(wú)害的二氧化碳、水和氮氣。
排氣系裝配順序:排氣管、排氣制動(dòng)蝶閥、排氣管、撓性軟管、排氣管、三元催化器、消聲器。天然氣重卡是指以天然氣為燃料的一種氣體燃料重型汽車(chē)(CNG即壓縮天然氣;LNG即液化天然氣)。按燃料使用狀況的不同,可分為單燃料天然氣汽車(chē)(發(fā)動(dòng)機只使用CNG或LNG作為燃料)、雙燃料天然氣汽車(chē)(使用柴油+天然氣,或使用汽油+天然氣為燃料的汽車(chē))。
目前,國內天然氣重卡基本都是使用單一燃料,即只能使用壓縮天然氣CNG或液化天然氣LNG,不能使用柴油。因為柴油和天然氣的工作原理差異較大(柴油車(chē)的著(zhù)火點(diǎn)為220℃,柴油為壓燃式;天然氣的著(zhù)火點(diǎn)為650℃,天然氣為點(diǎn)燃式;汽油的著(zhù)火點(diǎn)為427℃,使用時(shí)為點(diǎn)燃式)。
CNG天然氣重卡 工作原理是:車(chē)輛工作時(shí),氣瓶中的高壓氣體經(jīng)過(guò)減壓器減壓,最后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機與空氣混合后點(diǎn)燃,產(chǎn)生的能量給車(chē)輛提供動(dòng)力。
LNG液態(tài)天然氣重卡,只是儲存的狀態(tài)和CNG不一樣,當氣瓶中的液態(tài)天然氣,經(jīng)氣化器氣化后,變成氣態(tài)帶有一定壓力的天然氣,其工作原理同CNG天然氣車(chē)。
由于CNG重型卡車(chē)和LNG重型卡車(chē)的燃料儲存方式不同,所以?xún)煞N車(chē)型各有優(yōu)缺點(diǎn),CNG重卡通常需要12個(gè)氣瓶,占用空間較大,對車(chē)輛的整體布置要求高,加氣時(shí)間也較長(cháng)。從重卡輕量化的趨勢上看,LNG重卡的發(fā)展前景更為廣闊。