近日,CNG(壓縮天然氣)車的好消息接連傳來:
12月2日,廣東茂名首座CNG加氣站將建成投入使用,首批100輛現(xiàn)役用油的士將“油改氣”。
12月6日,重慶市環(huán)保局透露,加快建設CNG氣站,更新淘汰563輛公交車,主城區(qū)98%的出租車和95%的公交車改成CNG汽車,新增出租車和公交大客車均使用CNG車。
能源與交通創(chuàng)新中心(Innovation Center for Energy and Transportation,iCET) 總裁兼執(zhí)行主任安鋒力挺CNG車是能源新星:雖然與電動車一樣面臨極大挑戰(zhàn),如基礎設施建設。但CNG技術遠比電池技術成熟,成本也低。而且途徑更優(yōu):電動車是煤—發(fā)電—電網(wǎng)—電動車,CNG車是天然氣—管道輸送—內燃機車。
CNG汽車是以壓縮天然氣作為燃料的汽車。經(jīng)過脫硫脫水等工藝后,加壓到200多公斤壓力,由加氣機充裝到CNG車的壓縮瓶上,通過減壓裝置減壓后進入發(fā)動機燃燒使用。
CNG車不慍不火
其實,CNG車并非新鮮事。在天然氣豐富的四川、重慶,乘客上CNG出租車而不是燃油出租車的概率為98%。
在北京,CNG車的歷史可以追溯到1999年。為了北京申奧,北京客車總廠開始研究CNG車和LPG(液化石油氣)燃氣公共汽車。1999年國慶前夕,批量生產的300部CNG客車投放到了重點線路上。時至今日,1、4、52等公交線路上都能看見CNG客車的身影。2005年后,北京公交開始大規(guī)模招標,很多品牌的CNG車逐漸進入北京市場。
CNG車之所以能在北京有所發(fā)展,一是頂置氣罐的車輛設計比較安全;二是陜氣東送使得北京有氣源保障;三是CNG車的日常檢修維護與燃油客車相差不大;四是CNG車的燃料價格相對便宜。
“CNG車的發(fā)展,可以減少燃油的使用,從根源上減少氮氧化物的排放。在當前的低碳時代,CNG車、混合動力車、電動車應該是相輔相成發(fā)展的?!?2月13日,安鋒在接受《科學時報》采訪時為CNG車鳴不平。坐在北京東三環(huán)19層辦公室里,從窗外看下去,三環(huán)上密密麻麻的都是車。
清潔又便宜
天然氣的成分主要是甲烷和其他氣態(tài)烴,比汽油的碳含量更低,比傳統(tǒng)燃油更清潔。資料顯示,與汽油動力汽車相比,天然氣汽車可以減少多達93%的一氧化碳排放量、33%的氮氧化物和50%活性烴氣的排放量?!坝捎谔烊粴馊剂闲镣橹蹈?,與空氣混合較均勻,且與空氣有較高的壓縮比,因此發(fā)動機燃用該氣體燃料時燃燒迅速、充分、無爆震現(xiàn)象、熱能利用率高,從而使發(fā)動機的燃燒得到極大改善?!卑蹭h說。
更關鍵的是,之前人們沒有充分意識到頁巖氣等非常規(guī)氣源的儲藏量是如此巨大。近年來,美國頁巖氣的成功商業(yè)開采使得人們相信,頁巖氣將來會取代煤,成為第二大能源。過去5年間,美國頁巖氣產量增長近20倍,成為全球最大天然氣開采國,其在美國天然氣產量的占比升至1/4左右,美國甚至預期其天然氣即將出口,并引發(fā)全球天然氣價格大幅下滑。
安鋒對電動車和CNG車進行比較后認為:“電動車有幾個挑戰(zhàn)。第一是煤的短缺和天然氣的豐富。中國北方一些城市,比如東北97%是火電,北京92%~93%是火電。中國的煤非常短缺,中國已成為煤炭的進口國。去年,中國已經(jīng)開始從美國和澳大利亞進口煤。電動車如果少量存在,沒有問題,但如果規(guī)模引入市場,煤的短缺就會日益嚴重。盡管中國頁巖氣的開采尚處在"嬰兒期",但商業(yè)化生產只是時間問題?!?/P>
第二,CNG車內燃機技術是非常成熟的,使用內燃機就可以燃燒了,只是在汽車頂端放置一個大的天然氣儲藏瓶。相比之下,電池車電池技術很不成熟。
第三,CNG車的生命周期效率更高。從油井到車輪,運輸天然氣有損失,但主要是內燃機的效率損失,全生命周期內燃機車的效率大約在20%~30%左右,高于純電動汽車。
第四,從研發(fā)成本上說,CNG汽車成本比電動車低很多。CNG車只需要在傳統(tǒng)燃油車上加一個天然氣壓縮瓶,稍微作點調試就可以了。電動車的電池、動力系統(tǒng)等都改變了,研發(fā)和改造成本非常高,是傳統(tǒng)車的兩倍左右。安鋒介紹說,美國CNG汽車發(fā)展得比較好,例如日系的本田。
iCET低碳交通項目分析師馬冬補充說,從燃料的經(jīng)濟性看,它很便宜,不需要政策鼓勵,老百姓自己就會去買,甚至很多私家車會自行改造。
當然,CNG車不無缺點,由于發(fā)動機結構參數(shù)的制約,致使發(fā)動機動力性能有所下降。
CNG車的壁壘在傳輸端
安鋒也提示說,CNG車想要改變“不慍不火”的現(xiàn)狀,關鍵要突破傳輸端的壁壘。
電動車的優(yōu)勢在傳輸上,可以利用現(xiàn)成的電網(wǎng),傳輸端容易,但壁壘是在充電時間、電池技術等終端環(huán)節(jié)上。而CNG車的壁壘則是在傳輸端?!爸袊奶烊粴夤艿啦幌衩绹菢影l(fā)達,猶如毛細血管一樣深入分布到每一個角落。中國現(xiàn)在只有一條西氣東輸?shù)墓艿溃绕鹈绹?,中國要鋪設更多的管道。如果在二三十年前鋪設的話,會非常便宜。如果天然氣供給充足,解決了天然氣運輸和加氣站問題,消費者接納是下一步的問題?!?/P>
目前我國已有西氣東輸一線和西氣東輸二線兩條天然氣管道,西氣東輸三線有望在明年開始建設,氣源仍來自于中亞。
安鋒預測說CNG汽車的關注度呈上升趨勢,上升幅度會比電動車大,很有競爭力。
“新能源的定義一直在發(fā)生變化,從10年前談論的氫能源、燃料電池,到生物質能源,最近談的電動車,到我看好的CNG車?!卑蹭h說。新能源在跟傳統(tǒng)能源競爭時,都會遇到各種各樣的困難,于是熱點一個接一個,起碼過去30年都是如此。在一種新能源競爭遇到困難時,公眾就會把注意力轉移到下一個新能源領域。
“現(xiàn)在電動車產業(yè)遇到了發(fā)展瓶頸。電力能源是低碳還是高碳還有爭論,我們也作了一些研究,在中國北方地區(qū),電動車并不一定低碳。”安鋒表示。
iCET曾作過研究,中國7個電網(wǎng)的發(fā)電組成都不一樣,東北98%是火電,北京95%是火電,華中40%是水電,火電60%。北方電動車并不是想象中的低碳,甚至還是高碳。
“我認為中國應該有一個區(qū)域化的能源戰(zhàn)略,不應該一刀切。比如在中西部發(fā)展CNG車為主;在中部和南部可以搞電動車,因為水電比較多;中國華北、東北搞混合動力汽車比較好,效率比較高,受電力的約束就小?!卑蹭h表示。
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