天然气汽车应用与发展1.ppt

天然气汽车应用与发展,西华大学交通与汽车工程学院交通运输系童岱,主要内容,一、汽车及带来的问题二、天然气汽车技术发展历史三、天然气汽车应用现状及发展趋势四、LNG汽车推广应用,一、汽车及带来的问题,汽车自1886年诞生以来，改变了人类的生活，为誉为20世纪影响人类的十大发明之一。1、汽车改变了人类的生活,,汽车改变了人类生活,,,2、汽车带来的问题,,1、消耗能源,2、汽车尾气造成空气污染,3、汽车尾气造成全球气候变暖,4、交通事故，人身伤害，财产损失,5、出门坐车，影响身体健康,3、能源消耗,汽车的传统燃料是汽油和柴油。石油汽油柴油炼制,,,,燃料短缺,主要国家的汽车普及率截至2006年底每千人保有量美国815，意大利682，澳大利亚674，德国604，加拿大600，法国598，日本594，英国580，全球平均1392008年末，全国汽车保有量达到6467万辆，各种道路机动车辆总数为1.7亿辆;预测2020年中国的汽车普及率150-300;预测2020年中国汽车保有量（按15亿人口计算）2.25亿4.5亿,汽车燃料存在巨大缺口,每辆汽车每年消耗燃油美国1.8吨，欧盟1.5吨，日本1.1吨，中国2.3吨；预测2020年中国每年每辆汽车平均燃油消耗1.5吨；预测2020年国内的石油年产量可达到1.8亿吨，考虑进口2.7亿吨（占总量60％），总量为4.5亿吨。参考发达国家数据，分配给汽车的石油3亿吨。3亿吨石油可获得约2亿吨汽车燃油，只能供给约1.3亿辆汽车使用。2020年将有1至2亿辆汽车找不到燃料。,世界汽车发展趋势,据设在德国埃森的一家市场调研机构（R.L.PolkMarketingSystems）的最新预测报道说，尽管目前环保已成为全球性热门话题，但在未来5年内全球汽车保有量仍将继续增长近20。到2015年，全球汽车保有量将从2007年的近9.2亿辆增至11.2亿辆左右。,随着汽车保有量的增加,世界各地区石油储量与消费量对比图,亚太地区石油消耗量图,交通运输成为石油的主要消费者,4、汽车的尾气破坏了环境,汽车的尾气成为城市的主要污染源。,（1）大城市中HC的73.5、CO的63.4、NOX的46来自汽车。（2）汽车CO2年排4亿吨，贡献率15左右。（3）世卫组织调查，全球10个大气污染最严重的城市我国占7个。,制造了大量的温室气体CO2,2006年，全世界CO2的排放量是280亿吨，其中，23来自交通运输。,预测，2030年，全世界的交通运输的CO2排放量是89亿吨。,,如何解决这些难题新能源混合动力汽车（HEV）纯电动汽车（BEV）燃料电池汽车（FCEV）氢发动机汽车天然气汽车（NGV）,出路,,,天然气是迄今为止首选的汽车替代燃料,天然气的主要成分是甲烷CH4;全球有丰富的天然气资源，目前中国能源消费中天然气仅占2.5，远低于世界平均水平25，也低于亚洲平均水平8.8；WTT能量转换效率最高，经济性好；技术成熟；容易达到低排放；WTTCO2排放最低，TTWCO2排放比同功率汽油机约少15％；缺点是专用加气站，CNG续驶里程短。,二、天然气汽车技术发展历史,天然气汽车1、天然气汽车发展回顾1860年道依茨发动机厂制造出世界上第一台气体燃料发动机，1872年天然气发动机问世。20世纪30年代，意大利推出第一辆天然气汽车。天然气汽车技术经历了三代,,2、天然气汽车的分类压缩天然气汽车CNGV按燃料储存形式液化天然气汽车LNGV吸附天然气汽车天然气水合物汽车,,按燃料种类分类,两用燃料天然气汽车按燃料种类分单燃料天然气汽车双燃料天然气汽车,,3、天然气汽车的特点（与汽柴油汽车比）,（1）天然气汽车是清洁燃料汽车（2）天然气汽车有显著的经济效益（3）比汽油汽车更安全（4）动力性略有降低,天然气汽车与柴油汽车排放的对比分析,哪些是低碳的燃料,比汽油汽车更安全,,,三、天然气汽车应用现状及发展趋势,近年来，在能源和环境双重压力下，主要国家天然气汽车市场加速发展并已初具规模。天然气汽车作为清洁汽车在世界范围内得到广泛应用。1、天然气汽车在世界范围的应用截至2009年底，全世界天然气汽车（NaturalGasVehicles,NGV）保有量已超过1130万辆，加气站1.4万座以上，主要分布在富气贫油的国家（例如意大利、新西兰、阿根廷、巴西、印度尼西亚等）和环保法规严格的国家（例如美国、日本等）。,世界主要地区天然气汽车加气站数量,,亚太地区天然气汽车发展趋势,亚太地区的天然气汽车及加气站情况,,,欧洲的天然气汽车分布图,2、应用范围,公共汽车出租车驾校的教练车市政公共服务车辆公共交通的客货运输车辆私家汽车,,,,,3、我国天然气汽车应用,我国的天然气汽车技术在20世纪50年代就开始研究。1987年为解决燃油供需矛盾,原国家经委下达了“压缩天然气CNG汽车及加气站设备研究”的课题。1999年在北京召开“空气净化工程清洁汽车行动”会议,公布了首批12个燃气汽车示范城市，2000年我国实施清洁能源行动计划，我国进人了天然气汽车快速应用发展阶段。2002年北京建成投产的我国首座LNG示范加气站并引进LNG公交汽车,十年的成绩,到2008年底，累计有19个城市（地区）成为国家燃气汽车示范推广城市，示范城市燃气汽车保有量达到40多万辆，建成加气站900多座。其中单一燃料燃气汽车保有量接近8万辆，原厂车达到18万辆。四川、重庆、新疆、东北等地正在组织开展燃气汽车城际间和区域化示范。乌鲁木齐、贵阳、湛江、海南等地液化天然气汽车的示范应用也已取得阶段成果。,中国天然气汽车保有量变化图,中国的各省市加气站状况,一个新兴产业形成,截止目前，累计有近400个燃气汽车车型（包括底盘）进入国家机动车新产品公告。燃气汽车生产企业的数量超过60家。整车年产量超过6万辆，产品覆盖客车、轿车、货车、市政专用车。有20多家企业的近百款燃气发动机，功率覆盖范围从60KW到300KW。开发生产减压器、电控单元ECU、燃气喷嘴等燃气汽车专用装置。CNG、LNG和LPG气瓶生产能力超过80万只/年。加气站设备全部实现国产化，国产设备的市场份额在90以上。据初步统计，示范推广城市燃气汽车行业年产值已超过150亿元，从事燃气汽车生产、维修、燃气供应的企业有800多家，从业人数超过20万人,4、四川省天然气汽车的发展现状,四川省CNG加气站和天然气汽车发展示意图（2008年底CNG220座NGV16.8万辆）,,正在开展的工作,1、加快单燃料天然气汽车推广应用2、进行柴油/天然气汽车运行试验3、LNG汽车推广应用4、加快城际间天然气汽车推广力度5、开展无管网地区推广试点试验,5、存在的问题,（1）天然气汽车产业方面立法滞后天然气汽车产业管理呈现法律空白，推广中政府多以政府红头文件进行规范管理，未以法律法规的形式明确实施主体、监管程序和处罚依据等，在项目准入、安全监管、资质审批、行政处罚等方面无行政许可，无法可依的局面困扰着天然气汽车产业健康有序发展。,供气紧张，CNG加气站建设进度滞后,（2）供气紧张，CNG加气站建设进度滞后尽管我省天然气资源丰富，天然气产量逐年增加，但由于全省经济快速增长，民用和工业用气量大幅度增加，供需矛盾仍较为突出，CNG加气站气源目前还难以完全保证。,,（3）安全管理有待进一步加强由于CNG加气站、天然气汽车推广应用数量增多，选用的站用设备、车用装置质量参差不齐，国家的有关标准和规范滞后，天然气汽车信息渠道、改装市场监管、安全性能检测、供气系统的日常维修以及天然气汽车安全监管体系建设方面需要进一步强化。,,（4）燃气汽车区域间、城际间发展滞后由于柴油/天然气双燃料汽车技术尚未完全突破，在用柴油车推广为柴油/天然气双燃料汽车进程缓慢。此外，高速公路建站的安全和技术规范要求高，管网和气源也受到一定的限制，高速公路沿线站点建设滞后，成为制约燃气汽车区域间、城际间推广应用的瓶颈。,四、LNG汽车推广应用,1、LNG汽车液化天然气即为液态的天然气LiquefiedNaturalGas。天然气经过除液、除酸、干燥、分馏和低温冷凝处理，使天然气在超低温（-162C）常压状态下液化，成为液化天然气。被液化后，液化天然气是气体形态的600份之一，便于长距离运输和大量储存。,LNG汽车原理,,LNG与CNG用作车用燃料的对比分析,，加注时间短，噪声小,，加注时间长，噪声大,2、LNG汽车发展现状根据调查，近来各国在大力推广天然气汽车的同时，加快了对LNG汽车技术的研究和推广应用。当前全世界约有5000辆LNG汽车在运行，其中美国大约有4000辆LNG汽车在运行，主要包括公共汽车、垃圾车、重型卡车。欧洲大约有250辆、澳大利亚700辆LNG汽车等。,中国液化天然气工业起步比较晚，LNG汽车技术的研发也落后于CNG汽车，但近年来，国家日益重视LNG技术的发展，将LNG汽车列入国家863计划“节能与新能源汽车”项目*“十五”示范工程20032005年课题LNG公交车示范工程城市长沙、乌鲁木齐,*“十一五”运行考核20072009年课题LNG公交车运行考核（含城际间客车）城市长沙、贵阳、湛江、银川*“十一五”区域性示范20072009年课题典型热带气候条件下区域性示范城市内蒙、海南*“十一五”重型汽车开发20072009年课题中、重型LNG商用汽车开发地区陕西陕汽集团、新疆广汇集团,国内LNG汽车使用现状表,全国各地的LNG加气站,3、四川省推广应用LNG汽车的必要性和可行性,（1）四川省推广应用LNG汽车的必要性1）市场竞争2）汽油、柴油车大量存在3）环保要求4）车用能源多元化要求5）无管网地区对LNG汽车的需求,表2-1四川省城际客车数量表,表2-2四川货车数量表,（2）推广LNG汽车的意义,1）进一步拓展天然气汽车技术的应用，解决无管网地区车用天然气问题，实现“气化全川”的目标；2）改善车用能源结构，丰富车用燃料形式，提高全省车用燃料供应安全性；3）缓解CNG加气站供需矛盾，保障城市交通系统正常运行；4）降低城际客货运输车辆燃料成本，增强汽车运输的竞争力；5）发挥我省LNG技术优势，带动清洁汽车产业再上新台阶。,（3）四川省推广应用LNG汽车的可行性,1）资源可靠LNG资源来源广泛，除常规天然气外，非常规天然气煤层气、页岩气、水溶气、天然气水合物、无机气、浅层生物气等）、焦炉气、化工废气等都可用于生产LNG。据统计我国非常规天然气资源量为20010123801012m3，远远超过了现今常规天然气的资源量（35.31012m3）。,我国LNG进口接收站,,四川LNG生产现状,2）技术可能通过技术研发，LNG汽车技术有了飞速的发展，无论是在各类在用汽柴油车的改装还是LNG汽车整车的生产，所有的技术问题均已解决，因此，LNG汽车推广应用技术上是可行的。,LNG汽车产品,车用LNG气瓶舱,3）经济可行LNG汽车类似于CNG汽车与汽柴油汽车比，在燃油经济性、环境保护等方面有不可比拟的优势，就是与CNG汽车相比，其总体经济效益也不逊色。,（4）四川省LNG汽车推广应用SWOT分析,4、推广应用存在的问题,涉及部门多，工作协调难度大；对LNG汽车认识不够，应用积极性不高；缺乏标准、规范，管理困难；政策支持力度有待加大。,如何解决问题怎样做,,谢谢大家,