浅析新能源汽车环保优点及其发展趋势
摘 要 随着车工业的发展和汽车保有量的增加以及石油***的枯竭和环境的污染，对传统汽车工业提出了严峻的挑战，遵循能源发展形势及能源发展战略，研发和使用节能减排的新能源汽车已经成为解决能源和环境问题的必由之路。文章对新能源汽车在环保方面的优点进行了分析，并对我国新能源汽车技术的发展趋势作了探讨。
关键词 新能源汽车;环保;趋势
Abstract With the increase and development of industrial pollution vehicles and cars in the depletion of oil resources and the environment, the traditional auto industry poses a severe challenge to follow developments in energy and energy development strategy, development and use of energy s***ing new energy vehicles h***e become the only way to solve the energy and environmental issues. Article advantage of new energy vehicles in environmental protection were ***yzed, and trends were discussed China's new energy vehicle technology.
Key words new energy vehicles; environmental protection; trend
1.新能源汽车的主要类型及特点
1.1 清洁能源汽车的类型
1.1.1常压天然气汽车即常压储存的气包式常压新型清洁能源汽车，目前已趋于淘汰。
1.1.2压缩天然气汽车将天然气压力压缩至20MPa左右储存在高压气瓶中。这种存储方式存在储存能力小、气瓶自重大的缺点。目前技术最成熟并得到广泛推广实用的新型清洁能源汽车主要是压缩天然气(CNG)汽车。
1.1.3液化新型清洁能源汽车
将深冷至-162℃的LNG 储存在低压、低温绝热容器中，容器自重较轻，存储能力较大，但是生产LNG 的投资费用及能耗高，经济效益比CNG 差，另外，存储LNG 对容器的保温绝热能力要求高。因此，LNG 汽车在世界各国均处于实验阶段，尚未商品化。
1.1.4吸附新型清洁能源汽车
所携带的天然气燃料***用活性炭等吸附剂吸附。该活性炭颗粒结构中微孔多，适合吸附大量天然气，每克活性炭颗粒的表面积可达3000m2，相对密度为0.6～0.7，在常温及3.5MPa 压力下，每克活性炭吸附甲烷可达17g。标准状态下，每立方米活性炭可吸附甲烷170m2。吸附新型清洁能源汽车仍处于研究开发阶段。如果新型清洁能源汽车吸附技术实用化，则可大大降低压缩成本，提高新型清洁能源汽车的燃料携带能力，增加新型清洁能源汽车的续驶里程。
1.2 按发动机燃料供给系的不同分类
压缩新型清洁能源汽车按其燃料供给系的组成不同或根据天然气发动机使用燃料的特点不同，可分为以下几种：
1.2.1单一燃料压缩天然气(CNG)汽车
这是一种针对天然气单一燃料的特性而专门设计制造的汽车。它使用的发动机可以最大限度地发挥气体燃料的优势，多用于气源供应充分的地区，如油田，或是气源供应稳定的城市。
1.2.2天然气-汽油两用燃料汽车
这种汽车配备两套燃料供给系统，无论***用天然气还是汽油，其发动机都能正常工作，利用选择开关即能实现发动机从一种燃料向另一种燃料的转换，但两种燃料不允许同时使用。该车用发动机需同时兼用汽油与天然气两种燃料，该类汽车较适合于在天然气供给尚未形成网络的地区。
1.2.3 柴油-天然气双燃料汽车
该汽车发动机可以同时使用天然气和柴油两种燃料，以少量柴油作为引燃剂，其余大部分燃料为天然气燃料。
2.车用天然气的优缺点分析
2.1 优点
2.1.1天然气是一种清洁燃料
天然气在常温下以气态进入发动机，与空气混合均匀，燃烧比较完全，可以大幅度降低CO 和HC 的排放量，彻底改善微粒排放污染。由于天然气火焰温度低，也会使NO2 排放量减少。天然气排放的CO2 也比汽油和柴油降低20%以上，比柴油和汽油更有利于减少地球温室效应。
2.1.2天然气使用特性好
天然气不含汽油、柴油中存在的胶质，因而燃烧中不会产生如汽油、柴油燃料中胶质产生的积炭，并且气体燃料不会对机油产生稀释，因此发动机寿命长，汽车大修里程提高。
2.1.3天然气具有较好的抗爆性
天然气辛烷值约为130，而高级汽油的辛烷值仅96 左右。所以天然气不需要添加剂、不需要抗爆剂，汽油机使用天然气时，可适当增***动机压缩比和点火提前角，从而提高发动机性能。
2.1.4天然气具有较好的安全性
天然气储存在经专门设计加工的高强度气瓶内，传输和加注均是在封闭的管道内进行，气瓶不易破坏，管路不会泄露。即使有泄露现象发生，由于天然气比较轻，在空气中遇威风即被吹散，汽油的自燃温度220～471℃(一般取430℃)天然气自燃温度630-730℃，一般取650℃，不易形成可燃混合气，所以汽车用天然气比用汽油更安全。
2.1.5天然气发生泄漏时很易被发觉
在原始状态时，天然气是无色、无味、无毒性的物质。基于安全的原因，在生产过程中，在天然气中加入具有独特臭味的加臭剂。当发生泄漏时，很容易发觉。
2.2 缺点
2.2.1天然气携带性差
常温下天然气极难液化，天然气沸点为-162℃，只有当温度达到-162℃和低于此温度时，天然气方能转变为液态。由于沸点非常低，天然气是非常难以液化的，目前***用的天然气燃料均***用高压(20MPa 左右)储存在高压气瓶内，使汽车自重加大，车体内有效空间减少，同时限制了汽车的续驶里程。
2.2.2天然气发动机动力下降
由于天然气燃料本身是气态，会占据部分气缸容积，充入缸内的空气量比使用液体燃料少10%左右，使得相同的可燃混合气热值降低，与同排量的汽油机相比，使用天然气时发动机功率有所下降。
此外天然气燃烧时火焰传播速度较慢(天然气33.8cm/s，汽油39～47cm/s，)，这样在燃烧室内燃烧时燃烧速度下降，增加传热损失，使得天然气发动机热效率降低。从分子学角度分析，天然气燃烧前后气体的摩尔数没有发生变化，而汽油燃烧后气体的摩尔数会增大，这样由于燃烧后的摩尔数不同会影响到发动机的功率输出，由于天然气燃烧后摩尔数不增加，则功率输出相对较小，使其机械效率有所降低。
3.新型清洁能源汽车技术的.发展趋势
3.1 区域发展模式
新型清洁能源汽车虽然有国家补贴等优势，但随着市场竞争日趋激烈，加气站站址选择越来越困难，安全管理要求高，汽车尾气排放标准仍有待提高，相关的标准规范有待完善以及需要保持一定比例的油气价差等挑战。我国新型清洁能源汽车的发展路线：燃料形式以CNG 为主，LNG 在沿海地区将有一定发展。
3.2 汽车发动机正逐步向单燃料、原产车过渡
在CNG 汽车市场发展的初期，在加气站网络建设不完善情况下，为快速启动市场，新型清洁能源汽车以改装车、双燃料车为主。改装的新型清洁能源汽车虽然排放量有所降低，但仍不是真正意义上的清洁汽车，而且动力性要下降10%左右。对于出租车来说，一般出租车的寿命周期只有5 年，使用3 年以上的出租车再改装就失去意义了。随着CNG 汽车市场的逐步发展，原产车逐渐成为主流。2006 年，我国双燃料汽车占总量的88%;2007 年略有下降，占总量的85%。单燃料天然气发动机在节省燃料、增强动力、排放水平、单次充气行驶里程方而都有很大提升。目前国内单燃料、原产新型清洁能源汽车已批量投放市场，购买成本将逐步降低，因此未来新型清洁能源汽车发展的趋势将是原产车、单燃料车。
3.3 应用领域以出租车、公交车为主
新型清洁能源汽车应用领域的选择是关系到新型清洁能源汽车能否保持持续快速增长的重要因素。在我国，有相对固定行驶路线的出租车、公交车约占我国汽车保有量的10%，但是其年运行总里程却是私家车的5～10 倍，因此出租车、公交车是我国CNG 汽车发展的首选目标。
4.结语
在我国，新型清洁能源汽车产业正处于高速发展阶段，我们要认识到机遇和挑战并存，要***取循序渐进、逐步推广的方式，从而使燃气汽车在适当的地区，以相适的规模和技术水平获得应用，从而获取应有的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]董俊武，于浩. 我国清洁能源汽车战略研究[J].世界汽车，2001，(2).
[2]冯艳艳. 天然气汽车环保优势分析[J].石家庄职业技术学院学报[J]. 2010，22(4).
;燃气汽车的历史沿革
首先肯定促进了相关的运输行业：LNG运输汽车，LNG船舶技术提高了。同时也促进了LNG下游的发展，即如何更好利用LNG，如LNG汽车等，个人理解。
相关资料：前瞻产业研究院《2016-2021年中国LNG产业发展趋势与投资决策支持研究报告》，你可以去看下，有用请***纳！
当前国内能源消费上煤炭消费是中国三大污染排放的主要来源。世界上一半的煤炭在中国燃烧，我国二氧化硫、氮氧化物及烟尘的排放，绝大部分来自于煤炭消费。近年来随着传统型常规能源煤炭与石油的使用，雾霾对我国的空气质量影响日趋恶化，能源结构调整的日程被推上我国能源改革的风口浪尖。在当前严峻的形式下，发展清洁能源，改变现有能源机构，还民于青天绿水势在必行。而作为清洁能源天然气将会在未来的能源改革路上占据着重要位置。
天然气是在气田中自然开***出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成，而液化天然气(LNG)是天然气通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃使之凝结成液体，是一种高效、低碳、使用简便、且***潜力巨大的清洁能源，受到全世界能源开发商的广泛重视与消费者的普遍欢迎。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。
在国际市场，为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向LNG业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。2012年，它在全世界的消费总量已达3万亿立方米以上;预计到2035年会上升到5万亿立方米，在能源消费结构中将跃居首位，将会为能源结构改革增砖添瓦。能源结构将调整的前提下，LNG清洁能源发展箭在弦上。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气***、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁***，正在成为世界油气工业新的热点。
而在我国天然气地质***量估计超过38万亿立方米，可***储量前景看好，按国际通用口径，预计可***储量7-10万亿立方米，可***95年，在世界上属***比较丰富的国家。陆上***主要集中在四川盆地、陕甘宁地区、塔里木盆地和青海，海上***集中在南海和东海。此外，在渤海、华北等地区还有部分***可利用。
与此同时，LNG作为天然气的一种生产与消费方式也在我国悄然崛起，并随着去冬今春雾霾天气在我国东部的肆虐而被加温，从而引发了一个国内LNG产业建设的热潮。据有关资料报道，到2020年时我国的LNG接收能力将达6500万吨，国内LNG的产能为750万吨。
由于***勘探后，未能有效利用，以及政策不配套，造成用气结构不合理，都在一定程度上制约了我国天然气工业的发展。至此，LNG在中国能源进出口贸易的国际市场化的趋势已然迫在眉睫。随着我国的社会进步和经济发展，天然气成为主要能源将是一个必然的趋势，推进LNG国内外贸易的发展势在必行。
LNG汽车的现状
在国外，LPG和CNG汽车经历半个世纪的开发、实用和改进，在技术上已成熟，并实现了商品化，LNG汽车尚处在商品化的过程中（美国以38%的速度在增长）。国内大约有400多辆LPG汽车和2000多辆CNG汽车在试运行。
在全球范围内，以压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG）作为汽车燃料已有70多年的历史。最早的压缩天然气（CNG）加气站是意大利人于1931年建成的，随后世界上很多国家也开始在燃气汽车技术上进行探索。 国外使用CNG、LPG作为汽车燃料的历史很悠久，到1***3年第一次石油危机之后，各国给予了足够的重视。
20世纪80年代以来，随着对环境污染的日益重视，CNG、LPG被作为“清洁燃料”，在世界各国得到了大力提倡，并且大力开展研究开发工作，技术上取得了很大的成功。CNG及LPG汽车发展较好的国家和地区有美国、加拿大、意大利、荷兰、澳大利亚、新西兰、韩国、日本、独联体各国等，CNG及LPG汽车的总保有量已达1000万辆以上，截止到2000年达到2000万辆以上。 为适应汽车能源变革的大趋势，世界上各汽车制造商都纷纷投资开发天然气汽车。如美国通用、福特、克莱斯勒。德国宝马公司从94年起按年产2000辆天然气汽车投产。三大汽车公司组成“天然气汽车技术联合体”，已于1998年将天然气汽车造价降低一半。已有500多万辆天然气汽车行驶在意大利、美国、荷兰、澳大利亚、法国、日本、新加坡、新西兰、印尼等十多个国家，其中近400万辆是LPG汽车。据报道，这一类汽车在美国的年增长率为13.46%。推动天然气汽车应用的主要力量是各国***、***将应用和推广天然气和LPG汽车作为能源战略措施并立为国策，通过制订法规来实施，带有一定的强制性。同时，又配套制定了各项优惠和补贴措施进行鼓励。在政策、法规和优惠措施的支撑下，许多国家都制订发展***。如美国21世纪初有2000万辆汽车使用天然气和LPG。俄罗斯***2005年前18%的小汽车、40%的公共汽车实现天然气化等等。 中国开始发展燃气汽车的标志是1988年在四川南充建立了第一座加气站。中国已建成加气站730多座，改造汽车近30万辆。 中国从1995年开始，已作为***行为来推动，推动力度逐年加大、这使从事多年天然气和LPG汽车开发和制造的企业受到很大的鼓舞。许多有识之士也都纷纷投入应用和推广的行列，各大城市都在部署和***取行动，这从各报纸的报道中已可以看到四、以气代油，现实可行。
在中国天然气汽车的发展中，***各部门协同配合，切实保证政策的连续性和一致性。为缓解日益严重的环境污染和快速发展的汽车工业之间的矛盾，1999年12月7日，科技部、原国家环保总局牵头，会同国家有关部委联合印发《关于实施“空气化工程清洁汽车行动”的若干意见》，决定在占汽车保有量10%，占总行使里程40%－50%的公共汽车和出租车行业中推广天然气等清洁汽车，并确定了北京、上海、天津、重庆等19个清洁汽车重点推广应用城市。
中国推广应用的是可分别燃用压缩天然气或汽油压缩天然气—汽油两用燃料汽车，简称CNG汽车，今后还将大力推广应用单燃料天然气汽车，这相比传统的油来讲更加环保更加节能减排同时更加经济。 中国有近3000辆CNG汽车，已建有加气站31座。LPG汽车在中国的发展是在进入九十年代之后。由于它比CNG易于储存和运输，因此它的发展势头更好，已超过CNG汽车的发展。按中国的趋势看，LPG汽车在短期内就将有巨大的发展，2000年一些大城市的出租车队以及公交车上占一定的比例，到2010年为止得到大力推广，预计中国LPG汽车总数达数十万辆。CNG汽车的普及将会滞后于LPG汽车，但在一些***优势明显的城市和地区将逐渐发展起来。截止到2010年，中国CNG和LPG汽车将占汽车保有量的2%~3%，其中80%为在城市里运行的轿车和乘用车。
从“清洁汽车行动”到“十一五”国家863***节能与新能源汽车重大项目，国家科技***相继投入近2.5亿的专项经费支持以天然气汽车为代表的代用燃料汽车技术攻关以及示范考核工作，带动相关科研投入，加快科技***聚集，实现了天然气汽车关键技术的重大突破，以自主创新为基础的科技支撑为中国天然气汽车的可持续发展提供了强劲的动力。
一是组织实施了“单燃料CNG轿车开发”、“重型LNG商用车产品开发”、“重型载货汽车专用CNG发动机产品开发”、“缸内直喷LNG发动机产品开发”、“达到国4标准的二甲醚发动机产品开发”等一批产学研结合的代用燃料汽车动力总成和整车自主创新项目。设计开发流程日益规范、关键技术取得突破。天然气发动机开发由原来的简单燃料替换向正向开发技术转换，并掌握了增压中冷、稀薄燃烧等一批关键技术，天然气发动机技术水平得到全面提升。 二是组织实施了“LNG/LCNG汽车加注站专用设备的研究开发及产业化”、“移动式LNG撬装加气站研究开发”、“CNG储气井检测技术与系统的研发”、“代用燃料汽车专用装置关键技术开发”等一批产学研结合的代用燃料汽车配套关键附件及加注基础设施自主创新项目，掌握了各类天然气和液化石油气气瓶、发动机ECU、喷嘴、高精度减压器等关键零部件和大排量天然气母站用压缩机等主要设备的开发与生产制造技术，产品性能接近国际先进水平。 三是组织实施了“燃气汽车动力系统技术平台与整车开发”、“生物柴油组分及汽车匹配技术研发”、“车用生物柴油测试评价技术研究与开发”、“氢气天然气发动机开发”、“甲醇灵活燃料汽车开发”等一批能力建设科技项目，形成了一批以汽车整车和发动机骨干企业为核心、研究院所和大学积极配合的研发团队，形成了较强的产品开发能力，并已经开始承担国外委托的技术产品开发任务。
世界各国大力推广LNG汽车和加气站，其中美国在LNG车用技术上处于领先位置。LNG汽车不但适用于城市公交车，也适用于出租车和大型货运车辆，尤其是长途运输车辆。
LNG汽车和加气站技术的关键在于LNG的储存和运输，因为-162℃的温度对LNG设备有一些特殊要求，因此其技术难度较CNG和LPG都大。但从一些发达国家的应用来看，LNG汽车和加气站技术是完全成熟的。日前，国内LNG加气站的主要设备如低温常压储罐和空温式气化器等，国内生产厂家已掌握了有关核心技术，可大批量生产。 1、将柴油发动机通过再制造成为天然气发动机，并加装LNG供气系统后，就可使柴油车变成LNG汽车；
2、购买整车制造厂生产的LNG汽车可直接使用LNG燃料。 LNG移动加气车是由一种高度集成的LNG汽车加气装置组成的，因为它是拥有全套的LNG加气站功能的，并且它的特点就是占地面积小、布置灵活、能耗低等，所以LNG移动加气车的更适用于场地条件约束性大，供气需求急切的项目。LNG移动加气车与加气站一样拥有全套的LNG加气站功能的，主要用于特定用户、LNG汽车市场的前期开发、试验等场合，在国外90年代初就已经得以广泛的使用。LNG移动加气车，一个车额定的储存量20～30m3（约合8～12吨），需要配备低温质量流量售气机一台，进口低温离心泵一台，PLC控制系统和安全装置各一套，能够为40～80辆车加气。
LNG移动加气车内部加气系统工艺流程
①卸车流程：由LNG低温泵将LNG槽车内 LNG卸至LNG储罐内。
②加气流程：储罐内LNG由LNG低温泵抽出，通过加气机向LNG汽车进行加气操作。
③调压流程：卸车完毕后，用LNG低温泵从储罐内抽出部分LNG通过LNG气化调压后进入储罐，当储罐压力达到设定压力时停止汽化。
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