天然气商用车成本费用分析

李新波

近年来，天然气由于价格低廉、使用经济性好，成为各类运输企业青睐的燃料。数据显示，我国中重型天然气商用车(包括中重型卡车及大中型客车)已经成为各主流企业重点拓展的细分市场，销量从2007年的5 628辆快速发展到2011年的2万9 971辆。那么，天然气商用车相对于普通柴油动力车辆的经济性到底好多少，体现在哪些方面，在使用维护方面有什么特别要求呢？本文结合实例，将天然气车辆与柴油机车辆的总成本费用进行了详细对比和综合分析，以期帮助用户在购买车辆时有较为直观的认识。

初期购置价格较贵

天然气车辆与柴油车辆的主要差异在于发动机及燃料供给方面，其他诸如驾驶室、底盘、内饰等部件没有区别。发动机及燃料供给装置的差异导致天然气车辆与普通柴油车辆存在一定的价格差。一般情况下，同功率的天然气商用车比柴油动力商用车购置价格高出2万～7万元。如表1所示，同为279 kW的牵引车，重卡企业A的天然气发动机车型比柴油机车型贵出2万～4万元；而重卡企业B的天然气牵引车比柴油机牵引车贵出6万多元。

经过调研发现，天然气发动机一般比同功率的柴油机价格高出1万～3万元(见表3)；取决于气瓶的数量和容量，中重型商用车气瓶的总价格在3万～6万元，例如1个450 L的LNG气瓶价格约3万4 700元。

表1 重卡企业A天然气发动机与柴油机车型价格差异

表2 重卡企业B天然气发动机与柴油机车型价格差异

表3 柴油机与气体机产品价格差异

后期使用费用分析

在发动机质量稳定，不出现气缸、活塞或缸体损坏而带来大修的情况下，车辆使用费用主要包括燃料的消耗费用以及维护保养费用(包括车辆维护费用和气瓶维护费用)。

1.燃料消耗费用

天然气的低热值为36.22 MJ/m3，零号柴油的低热值为38.44 MJ/m3。如果不考虑燃烧效率，单从热值上来算，1 m3天然气相当于0.942 L零号柴油。虽然天然气的热值较高，但是天然气与空气形成混合气的热值比柴油的混合气热值低10.5%，这其实也是天然气发动机功率下降的主要原因。天然气作燃料时，燃料本身的体积在整个进气中占有较大比例，导致进入到气缸的空气减少，充气系数下降。天然气主要成分甲烷的火焰传播速度比柴油低12%，使发动机总燃烧期增长，气缸内压力和温度上升缓慢，最终导致发动机功率下降。

根据以上的分析和发动机企业的数据，1 m3天然气进入发动机燃烧的热值相当于0.75～0.8 L零号柴油产生的热值，即1 L柴油相当于1.3 m3天然气。以此为基础，可以推算出气体发动机与柴油机的使用经济性。当然，由于气源地的差异，天然气的平均热值也有差异(见表4)。

根据表5的分析，1辆11 m天然气城市公交车平均每年节省燃料费用5万2 958元，1辆天然气牵引车(总质量40 t)每年节省燃料费用8万9 367元。当然，这是在天然气价格低于柴油价格的前提下进行的分析。值得注意的是，如果未来油气联动的天然气价改实施，当1.3 m3天然气的价格与1 L零号柴油的价格相同时，天然气发动机的燃料经济性优势就微乎其微了。

表5 天然气与柴油机商用车辆使用经济性对比

表6 玉柴YC6L260N-40天然气发动机点火系统维护费用(10万km)

表7 天然气汽车的气瓶检测费用情况

表8 我国重卡的气瓶布置形式及检测费用

表9 天然气发动机与柴油机车辆总成本费用对比分析

2.车辆维护费用

气体发动机与柴油机的主要区别在点火系统。目前天然气发动机企业采用的点火系统和ECU大多采用的是国外技术或产品，可靠性较好。天然气发动机正常保养与柴油机的维护费用总体相差不大，但在点火控制部件的维护方面有较大不同。

例如玉柴YC6L260N-40天然气发动机，其整机出厂时匹配日本电装公司火花塞，后期维护时为减少费用也可匹配国产火花塞。点火系统的维护费用如表6所示。可以看出，进口火花塞使用寿命较长、产品质量稳定，但价格较高，一般可以在行驶10万km后检查更换。同时，为减少使用成本，用户也可选用价格便宜的国产火花塞(如湘火炬)，但可靠性较差，约5万km就必须更换，增加了维护的次数。相对来说，点火线圈可靠性较好，一般可以运行到10万km之后更换，每套价格约400元。综合来看，天然气发动机点火系统的维护费用平均为3 000～4 000元/年。

3.气瓶维护费用

依据国务院《特种设备安全监察条例》及GB 17258—1998《汽车用压缩天然气钢瓶》的法规要求，须定期对车载气瓶进行强制检测。检测周期为前2次检测每隔3年进行一次，以后每隔2年检测一次。而对车载气瓶的检测、拆装、运输等作业还必须由国家核准具备专业资质的机构或单位来进行。由于一些城市尚无此类具有资质的专业检测机构，公路客运企业需将车载气瓶送到有检测资质的城市去检测。气瓶的检测费用因地域的不同而变化，但差异不大。以山东省为例，车载气瓶的单次检测费用如表7所示。

4.总成本费用

总成本费用包括了购置费用、燃料消耗费用、使用维护费用等多个部分。天然气车辆的总成本费用分析如表9所示。

从以上分析可以看出：天然气发动机客车在运行1年时，总成本费用与柴油机客车大体相当，不但可以收回车辆购买时多付的成本，还能多节省6 200元；天然气卡车运行1年时，也可以收回购买时多付的部分，而且总成本费用比柴油机卡车多节省约1万5 000元。因此，车辆的油耗越高，使用时间越长，天然气车辆的总成本费用会越低，经济性越明显；用户在购买天然气商用车时，也应根据使用情况按需选择。