压缩天然气汽车压力标准现状分析及发展建议

摘 要：文章主要论述了我国压缩天然气汽车压力标准现状，通过归纳压缩天然气汽车压力标准体系及分析提高压缩天然气汽车压力标准意义，探讨提高压力标准实施的目标及条件，最后提出切实可行的建议，以期为相关人员提供参考。

关键词：压缩天然气汽车 压力标准 现状 发展建议

1 概述

压缩天然气（Compressed Natural Gas，CNG）汽车近30年来在我国获得较快发展，目前我国已经建立了由CNG供应、车辆制造和应用、加气站建设和运营、车用和站用零部件及装备制造，以及相关技术标准和管理法规等构成的、比较完整的CNG汽车产业链。CNG整车及车用气瓶、发动机，加气站用压缩机、加气机和储气容器等设备，不仅基本实现国产化，而且出口到欧美等发达国家和亚太地区。我国已成为世界CNG汽车和加气站等装备生产量和保有量最多的国家[1]。

我国CNG汽车虽已普遍推广应用，但近年来随着汽车科技水平的不断提高，特别是新能源汽车的崛起，已面临严峻挑战，究其原因：一方面，CNG汽车的续驶里程短，加气频繁，燃料消耗较高，动力性能偏低，其技术性能难以满足新时期用户的需求，致使其市场竞争力下降；另一方面，国家通过行政措施和财政补贴强力推广新能源汽车，因而大气污染防治重点城市和省会城市的CNG公交车，以及部分地区的CNG出租车保有量逐年下降。

2 我国压缩天然气汽车压力标准体系

CNG汽车的标准体系包括整车、气瓶、加气站、车用和站用零部件（设备）、CNG气质等技术和管理标准[2]。截至2024年5月，我国现行CNG汽车产业的国家和行业标准中，与提高压力标准有关的共有39项，详见表1。在各项标准中，车用气瓶的压力标准决定了瓶内CNG的储气量，直接影响整车的技术性能，是所有压力标准的基础和关键[3]。因此，提高CNG汽车系统的压力标准，要从提高车用气瓶的压力标准入手，以车用气瓶压力标准的调整带动其它相关设备和装置压力标准的修订。

表1中的39项标准分别由国家有关行业主管部门管理。其中，整车、发动机、专用装置、加气机、压缩机等归口国家工信部管理，由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）燃气汽车分技术委员会、全国压缩机标准化技术委员会（SAC/TC145）负责编制；气瓶及其配件标准归口国家市场监管总局管理，由全国气瓶标准化技术委员会（SAC/TC 31）负责编制；加气站设计施工标准归口住建部管理，由中国石化（GB50156编制工作组）负责编制；CNG气质标准归口国家能源局管理，由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244）负责编制。因此，提高CNG汽车压力标准作为一项系统工程，须在各有关主管部门的领导和支持下组织实施。

3 提高压缩天然气汽车压力标准意义

3.1 符合国家推广清洁能源车船的政策

天然气是国家认定的清洁能源，推广使用天然气等清洁能源车船是我国的一项重要产业政策。国家部门出台的一系列文件都把推广使用天然气等清洁能源汽车作为我国坚持绿色发展理念、实现“双碳”目标、发展绿色低碳交通的一项重要举措。CNG汽车约占我国天然气汽车总量的88%以上，提高CNG汽车压力标准将极大促进其推广应用，是落实国家加快推广清洁能源车船政策要求的有效途径。

3.2 带动全球CNG汽车的技术进步和创新发展

CNG汽车需要通过技术改造，适当提高气瓶压力标准，并采用高性能单燃料天然气发动机，增强车辆动力、增加续驶里程、降低气耗和污染排放，才能大幅度提高性能，增强市场竞争力，实现产业升级和高质量发展。我国CNG汽车和加气站的保有量已经连续多年稳居世界之首。新压力标准如在我国成功实施，将进一步提升我国CNG汽车总体技术水平，实现产业改造升级，必将引起世界各国的关注，进一步提升其在全球CNG汽车产业中的地位和竞争力；我国CNG汽车的一系列新技术和新产品将会逐步输出国外，带动世界各国、特别是“一带一路”沿线国家CNG汽车的应用和发展。

3.3 减少CNG汽车燃料消耗和污染排放，助力碳达峰碳中和

加快发展清洁能源汽车是我国实现碳达峰碳中和的重要举措之一。CNG汽车作为公认的清洁能源汽车，提高其压力标准，将促进其加快发展，增强其减排效果，提升其助力实现“双碳”目标的能力。根据前期研究，将CNG气瓶工作压力提高至35MPa，车辆续驶里程将增加50-60%，车辆加气次数约年均减少30%，从而减少车辆加气行驶里程和燃料消耗、节约燃料费用、减少尾气污染和二氧化碳排放。

4 提高压力标准实施的目标及条件分析

4.1 提高压力标准实施的目标

通过对气瓶工作压力与气体密度的理论研究、提高CNG气瓶压力试验研究、提高CNG整车压力试验研究和提高CNG加气站压力限值研究等研究成果的基本结论是：将CNG汽车气瓶的工作压力从现行的20MPa提升至35MPa技术可行，车辆性能明显改善，能够适应市场的需求，具有较好的经济和社会效益，是推进CNG汽车供气系统压力升级科学合理且现实可行的选择。

4.2 提高压力标准实施的条件分析

4.2.1 提高压力标准实施的有利条件

（1）国家有关政府主管部门重视和支持提高CNG汽车压力标准

2021年由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会发布的《汽车用压缩天然气加气机》（GB/T1937-2021）和国家住建部发布的《加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2021），采纳了35MPa CNG汽车压力标准。2022年3月工信部（装备司）发布的《2022年汽车标准化工作要点》，明确要求“加快35MPa CNG汽车关键零部件标准升级”。这既表明了国家工信部、住建部和市场监管总局等政府主管部门对提高CNG汽车压力标准的重视和支持，也为新压力标准的全面实施指明了方向，奠定了基础。

（2）国家气瓶和汽车标准化管理机构大力支持并积极参与提高CNG汽车压力标准

全国气瓶标委会多次主持专题会议研究提高CNG气瓶压力标准，并主持开展了《提高气瓶压力试验研究》；目前正在组织气瓶生产企业积极推进CNG气瓶工作压力升级。全国汽标委燃气汽车分标委于2019年6月在重庆举办“CNG汽车供气压力升级标准修订讨论会”，决定将提高CNG汽车压力标准作为重点工作列入计划积极推进；并参与和主持开展了《提高CNG整车压力试验研究》工作。

（3）我国CNG汽车产业完全具备提高其压力标准的能力

我国CNG汽车产业链中的许多科研设计单位和企业，具备按照新压力标准研发和制造CNG气瓶、发动机和整车，以及加气站储气装置（设施）、压缩机、加气机等高压装备的能力和条件，具备对现有CNG汽车和加气站进行压力升级改造的设计和生产（或施工）能力和条件，完全可以满足CNG汽车和加气站实施新压力标准、实现产业技术升级的市场需求。

（4）氢燃料电池汽车的推广应用为提高CNG汽车压力标准提供了宝贵经验

近年来我国大力发展氢燃料电池汽车，35MPa（或70MPa）车用氢气瓶和各类高压气体零部件的生产应用、加氢站的成功建设和运行、氢燃料电池汽车标准体系的建立和多地氢燃料电池汽车的应用试点示范，不仅为CNG汽车提高压力标准提供了宝贵经验，也消除了对其使用高压设备的安全疑虑，增强了有关方面对提高CNG汽车压力标准的信心。

4.2.2 提高压力标准实施的主要难点

（1）CNG汽车和加气站保有量大，向新压力标准过渡的任务重、时间长

截止2021年全国现有CNG汽车约620万辆、CNG加气站约5200余座，均连续7年居世界首位，其压力升级改造的任务之重、投资之多、难度之大，远超新造CNG汽车和新建CNG加气站。如果按照汽车和气瓶的报废年限、通过自然淘汰完成新旧压力标准的转换，大约需要15年。这在汽车技术不断创新发展的新形势下，将会对CNG汽车产业的发展产生消极影响。

（2）CNG汽车和加气站的压力升级改造在初始阶段的投资成本较高，将会影响压力升级的进展

根据CNG气瓶、整车和加气站压力升级经济性的分析，现有CNG汽车和加气站进行压力升级改造增加的成本投资，主要是车用气瓶[4]，站用高压储气容器、压缩机、加气机等关键设备的更新和施工费用。这些费用虽然随着压力升级的深化和扩展，以及新材料、新技术的推广应用将会逐步下降；但是在压力升级初始阶段的设备价格和施工费用较高，特别是气瓶的价格上涨3-5倍，以CNG汽车为主要运输工具的企业和加气站运营企业进行压力升级技术改造，将会因筹集资金困难而拖延实施进程。

5 总结及建议

天然气汽车属于传统制造业，多年来在国务院、发改委、能源局、工信部、科技部发布的多个文件中，被定义为清洁能源汽车和节能汽车。提高CNG汽车压力标准，作为一项CNG汽车产业的重要技术创新，将成为落实党中央国务院关于“加快发展新能源和清洁能源车船”要求的重要抓手。建议在此基础上将提高CNG汽车压力标准作为“加快发展清洁能源车船”“推动传统产业向中高端迈进”“狠抓传统产业改造升级”的重点工作项目，进一步加大推进力度。具体如下：

（1）国家主管部门政策支持，由行业协会牵头联合CNG汽车全产业链相关企业共同推动CNG汽车压力标准和产业技术升级。

（2）出台鼓励和支持提高CNG汽车压力标准的扶持政策。国家和各地方政府对压力升级试点示范企业、对CNG新产车和新建加气站、以及对在用车辆和加气站进行压力升级改造的企业，实施减免税收和贴息低息贷款等财税和金融扶持政策。

（3）支持燃油车“油改气”实施新压力标准。在CNG汽车实施新压力标准的过程中，支持燃油车“油改气”实施新压力标准，有利于加快CNG汽车的发展，有利于发挥其助力节能减排和碳达峰碳中和的功效。

（4）简化CNG汽车和加气站压力升级的审批程序。例如，现有CNG汽车（包括“油改气”CNG汽车）和加气站进行压力升级技术改造，经过安监机构验收合格即可办理变更登记，无需事先申请。

参考文献：

[1]唐昆鹏，黄崧，陈万应. CNG汽车产业技术现状分析与讨论[J]. 内燃机与配件，2022（22）：114-116.

[2]陈梦溪. 提高我国压缩天然气汽车当前额定工作压力的依据和建议[J]. 四川化工，2021，24（5）：49-51，58.

[3]张泽宏，张松，彭蕾. 关于汽车用压缩天然气气瓶压力的探讨[J]. 中国计量，2022（11）：150-151.

[4]王星，李海，刘光辉. 实施国Ⅵ标准背景下， 天然气汽车使用经济性对比分析[J]. 商用汽车，2020（4）：91-94.