LNG及车用LNG的现状与未来分析

陆戬　吕士聪

摘 要：液化天然气（LNG）具有高效、清洁、安全等特点，目前主要应用于车用燃料、城镇燃气备用气源、发电等，涉及工、商、民用，是一种应用广泛、经济性较高的能源。目前我国天然气车分为液化天然气（LNG）车和压缩天然气（CNG）车两种，两者的本质都是天然气，区别在于生产加工的方式和存在形式。

关键词：液化天然气 经济性 安全性 加气站

1 国内LNG的现状

CNG和LNG的主要成分都是甲烷（CH4），前者是将天然气经过净化压缩之后形成的高压气体，后者是将从气田中开采出的天然气进行净化、压缩、冷却后形成的超低温液体，温度约为-161℃。LNG目前主要应用于工业，如发电站，同时也作为城镇居民日常生活用气的备用气源使用，以应对冬季气源紧张的困局。LNG还能在空间上改善偏远地区能源不足的问题，LNG运输车可以将LNG运送到各个角落。目前LNG运输基本依靠LNG运输船和LNG运输车，其中LNG运输船是连接国内外LNG运输通道的重要载体而LNG运输车则是国内将LNG从LNG接收站运至加气站、气化站的唯一途径。

2 LNG和其它燃料的对比

2.1 LNG和CNG的对比

LNG和CNG虽然是同一种物质，但是它们的物理性质等许多方面都有很大区别，如表1所示。CNG和LNG在经过加工处理过后，体积分别变为原来的1/250和1/625，说明LNG的储存效率远大于CNG。LNG的能量密度也远大于CNG，同样质量的情况下，LNG能提供更多的动力，这也就是跑长途的物流车绝大部分都是LNG车的原因。LNG和CNG的储存时的压强分别为1.6MPa和21MPa，因此在保证安全操作的情况下，LNG的危险性要远小于CNG。

2.2 LNG和燃油的对比

LNG本身的含硫量极低，燃烧产物基本为水、还包括少量二氧化碳和极少量的硫氧化物，因此燃烧后的产物基本不会促进酸雨的形成，LNG和汽柴油燃烧后的产物对比如表2所示。传统燃油车在汽油燃烧后会产生氮、硫的氧化物以及一氧化碳，其中氮氧化合物就是造成空气污染的元凶，而柴油车由于发动机的工作方式和汽油车不同，其燃烧后会产生更多的氮氧化合物。

汽油本身含有大量杂质，其燃烧以后得到的产物中以二氧化碳及其他颗粒物为主，而二氧化碳又是造成溫室效应的主要气体，而LNG是天然气经过净化压缩冷却之后的产物，由于天然气本就比较纯净，因此在经过复杂的工艺流程后，LNG几乎没有杂质，且燃烧产物中大部分为水，释放出的少量二氧化碳仅为同等质量汽油燃烧后产生二氧化碳的20%。

下面将LNG和汽油、柴油的物理性质进行比较，如表3所示。

三种燃料都是易燃的的危险品，在运输、储存、使用时都必须保证安全。LNG在常压下沸点温度为162℃，当转变为气体，温度上升到-107℃时，气体密度与空气密度相当;温度高于-107℃时，气体密度比空气密度小，即使发生泄漏也会立即挥发飞散，不会影响到人身安全[1]。

现在将天然气车和汽油车做对比，目前汽油仍然是市面上车辆主要使用的能源，并且短时间以内难以被其他新能源代替，但是由于LNG良好的安全性和经济性，目前使用LNG的卡车的数量正逐步增加。

LNG车、CNG车、汽柴油车各有各的优缺点，在此将CNG车与汽油车，LNG车与柴油车的优缺点进行对比，如表4所示。

买家在购买车辆时首先考虑的一定是成本，尽管在购置车辆时LNG车要比普通柴油车要贵5-10万元，不过大部分买家在购置LNG车时都会由政策补贴一部分价格，同时LNG燃料的使用成本要比柴油低20%，所以购车时的价差很容易就能补回来。LNG的排放性能很好，对环境的污染极小。除此之外最重要的一点就是安全性，LNG由于其燃点高，常温下会气化，因此它在发生事故时能更好的保证车上人员的安全，反观汽柴油，一旦发生事故导致油箱破裂很有可能会引发火灾。多方面比较后可以说LNG就是一种更清洁、更高效、更安全、更经济的汽车燃料。

3 LNG的SWOT分析

近几年来我国施行严格的环境保护政策，大力治理空气污染，关闭大量污染严重的化工厂，同时，为了控制机动车尾气排放，国六排放标准已于2019年7月开始实施。在这样大力治理污染的背景下，LNG有着得天独厚的优势。LNG本身拥有优秀的性质，再加上大环境下对于空气污染的治理，不管是民用还是工商业使用，LNG都是大力推广的目标。

在LNG产业蓬勃发展的同时，也要全面发展LNG相关的技术，因为我国目前仍然大量依赖进口LNG，相关的液化、储存、运输技术仍然不及国外的发达国家，一旦国际形势发生变化，国内也应该有相应的对策来渡过难关。国内的传统化石燃料中，煤的储量排名世界第三，不过石油、天然气的储量并不丰富，因此我国的能源结构并不均衡，一旦国外对中国采取一些针对措施，那么中国将很难自给自足。此外，LNG的价格受市场、季节等因素影响波动较大，冬季LNG气源紧缺，价格则水涨船高，夏季气源充足则价格保持稳定。在2017年冬，由于上游LNG气源短缺，LNG价格猛涨，平均价格达到了一万多元一吨，这一价格是平时的两倍还多。不仅如此，LNG的价格也会受到原油等价格的影响，如果原油价格在长时间保持在低位，那么LNG的市场必将受到压缩，此时就必须根据市场及时调价价格，以应对市场的变化。

除此之外，传统能源正受到新能源强有力的冲击。以电动汽车为代表的新能源汽车，它在经济性和环保性上的优点都很突出，不过它也存在续航里程短、废旧电池处理等问题，因此目前还没有一种十分完美的新能源可以替代传统化石能源。除了电以外，最近十分火热的氢能也可能在将来成为一种可以替代化石能源的新能源。所以应将LNG自身的优点放大，以应对新能源的挑战。

4 车用LNG的发展分析

未来LNG车将会成为卡车市场里的主流，与传统柴油车相比，LNG车更安全，更环保，成本更低;与新能源电车相比，目前的电池技术还不成熟，不足以支撑长时间的重载长途运输。燃料的安全性、可靠性、应用便捷性、环保性、经济性、可得性等因素将会影响汽车能源未来发展。

车用LNG的发展也得力于我国相关的法律法规，2018年10月新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》中明确指出了生产和销售不符合污染物排放标准车辆的企业[2]，将会被处以货值一至三倍的的罚款，并没收和销毁相关不符合标准的车辆。

虽然目前LNG车的加气点比较少，但是各地已经兴建了许多LNG加气站，许多高速公路的服务区内也开设了LNG加气站，驾驶员只需要提前规划好路线就不会半路找不到加气站。在未来发展中，需要重点关注LNG汽车产业，对LNG加气站进行科学的统筹规划，进一步加快LNG网络加气站的建设工作。

LNG正凭借其超高环保价值、便利的运输、储存等条件在近几年得到快速发展，对于LNG汽车产业发展潜力，天然气汽车拥有较高环保优势，能够帮助我国效缓解城市污染问题。

参考文献：

[1]姚鑫，王凯明.LNG汽车的发展研究[A].陕西交通职业技术学院，1006-4311（2012）05-0045-02.

[2]江金华，金颖，冯春强.液化天然气在城市燃气的应用[J].煤气与热力，2003，23（1）：53-54、57.