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            李永昌:需要加深對壓縮天然氣汽車的認識與評價 ——紀念世界CNG汽車問世90周年
            2021-02-22 14:14:25 李永昌 石油商報 0次 我有話說
            眾所周知,壓縮天然氣(CNG)汽車于1931年誕生在意大利,在全球五大洲87個國家已經成功推廣了整整90年。其持續運行歷史之久、推廣地域之廣與保有量之多,都是除了成品油以外的其他車用能源所未能企及的。
             
            一方面,自2015年開始,我國已連續6年蟬聯CNG保有量的世界之冠,另一方面,2020年,我國CNG汽車保有量出現了32年以來的首次負增長,從672萬輛降至662萬輛。
             
            在新的形勢下,需要對CNG汽車的方方面面進行認真而深入的探討。
             
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            世界CNG汽車發展概況
             
             
            亞洲天然氣汽車保有量逾2047萬輛,加氣站保有量逾2萬座;拉丁美洲天然氣汽車保有量為548萬多輛,加氣站為5848座;歐洲NGV保有量為206萬多輛,加氣站為5194座;非洲NGV 近30萬輛,加氣站210座;北美洲NGV為22.45萬輛,加氣站1856座。
             
            天然氣汽車保有量前十位國家一覽表(輛)

             
            說明:該資訊來自“國際天然氣汽車協會”(IANGV),中國保有量中包括約60萬輛LNG汽車。
             
            關于國外天然氣汽車行業信息,至少有以下幾點值得一提。
             
            1.集中度高。
             
            前10名國家的保有量合計占了全世界保有量的90%。
             
             
            2.排名第二的伊朗快速發展值得關注。
             
            2019年,其CNG汽車保有量已逾500萬輛,在該國1900萬輛汽車總保有量中的占比已達26.5%。伊朗政府要求在其第六個國家發展計劃中,將50%的汽車產品調整為CNG汽車。
             
            3.排名第三的印度的發展動向也值得注意。
             
            目前印度CNG汽車保有量已逾350萬輛,石油部長達門德拉·普拉達漢在2020年12月1日宣布,印度CNG加氣站已由2014年的不足1300座,翻番到2500座,未來幾年,將達到1萬座。
             
            4.歐洲排放要求日趨嚴格而重新關注天然氣汽車。
             
            歐洲天然氣與生物甲烷汽車協會(NGVA)最近作出關于2030年歐洲天然氣汽車的發展規模的預測。預測歐洲天然氣乘用車將從目前的130萬輛增加到1260萬輛;天然氣公共汽車將從目前的1.6萬輛增至11萬輛;天然氣輕型商用車將從9000輛增至19萬輛;配套的CNG加氣站將從目前的3300座增至1萬座。
             
            值得一提的是舉世矚目的北溪2號天然氣管道目前已完成整個工程量的94%,2021年可望竣工通氣到德國等歐洲國家,這將掀起歐洲天然氣汽車發展的新高潮。
             
            5.俄羅斯近年來重新掀起汽車改燃天然氣的熱潮。
             
            天然氣汽車在前蘇聯已有80多年的發展里程。2020年7月,俄羅斯政府宣布,國家對“油改氣”車輛補貼2/3改車費用,天然氣工業公司補貼30%,當地政府補貼約5%。首批納入27個城市,國家能源部擬全國推廣。主要是使用頻率高的車輛,如出租車、城市物流車等。據報道,改造后可節省燃料費55%-66%。莫斯科建有全歐洲最大的CNG加氣站,年加氣量達2980萬立方米,為1600輛CNG汽車服務。
             
            6.中國的CNG加氣站裝備批量進入烏茲別克、埃及及非洲市場。
             
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            中國2019年天然氣汽車與加氣站保有量
             
            中國天然氣汽車發祥于1966年,批量推廣于1989年。保有量最先于2010年超過100萬輛大關,接著于2012年、2013 年、2014年、2016年、2018年保有量先后跨過200萬輛、300萬輛、400萬輛、500萬輛和600輛的臺階。在2019年達到672萬輛的峰值后,2020年下降到662萬輛。
             
            2011-2019年CNG汽車及加氣站保有量
             
             
            截至2019年年底,我國CNG汽車保有量為672萬輛,同比增加10.6增幅為10.8%。
             
            2019年,我國原裝車產量為263926輛,其中CNG油氣兩用乘用車為27688輛,燃氣商用車為236238輛。
             
            2019年, CNG加氣站約5800座,同比增加約200座,增幅為3.6%。
             
            中國天然氣汽車發展情況的初步分析如下:
             
            1.保有量方面的分布情況。
             
            CNG汽車保有量最大的仍然是新疆自治區,保有量超過110萬輛;保有量居第二位的是的山東省,超過90萬輛;保有量居第三位的是四川省,超過60萬輛;保有量居第四位的是河北省,超過40萬輛;保有量在30萬輛以上的有甘肅省、寧夏自治區、內蒙古自治區和陜西??;保有量在20萬輛以上的有山西省、重慶市和黑龍江??;保有量在10萬輛以上的有遼寧省、安徽省。
             
            2.保有量方面的分析。
             
            發展不平衡,集中程度高。前4位省、區的天然氣汽車保有量超過320萬輛,約占全國總保有量的43.7%;前8位省、區的保有量約460萬輛,約占全國總保有量的62.8%;前13位省、區、市的保有量約為550萬輛,約占全國總保有量的75%。
            有14個地級及副省級行政地區的CNG汽車保有量逾10萬輛 。其中,烏魯木齊(24.9萬輛)、銀川和成都等三城市逾20萬輛,分別占所在區、省保有量的1/5、2/3和1/3。其余是:新疆的巴州、昌吉州與阿克蘇地區、山東的德州市、東營市與淄博市、四川的綿陽市、蘭州市、鄭州市、河北的廊坊市與黑龍江的大慶市。
            CNG汽車占比。新疆天然氣汽車保有量在當地汽車總保有量中的占比高達約25.6%,居全國第一位。寧夏以20.8%的占比居第二位。全國天然氣汽車保有量在2019年2.6億輛汽車總保有量中占比僅為2.8%。
             
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            車輛“油改氣”早已是當今世界推廣CNG汽車的通行做法?
             
            眾所周知,自1931年天然氣汽車在意大利問世以來,至今已在87個國家推行了90年,2019年其保有量為2854萬輛,其中CNG汽車保有量占98%以上。上述大多數國家在推廣CNG汽車的實踐中,都采用“油改氣”與原裝廠生產(OEM)并行不悖的兩條腿走路方式。值得一提的是世界CNG汽車排名前十位的國家,全部是采用這種模式。
             
            其中,世界排名第二的伊朗2019年保有量已超過500萬輛,“油改氣”車輛占比為77%,且規定新生產汽車中必須有一半為CNG汽車。排名第三的印度(保有量逾350萬輛)的該占比為80%。排名第四的巴基斯坦(保有量逾300萬輛)的該占比高達90%。排名第五的阿根廷(保有量218萬輛)幾乎全部是“油改氣”。排名第七的發達國家意大利(保有量100萬輛)也是這種模式。
             
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            為什么我國CNG汽車保有量中“油改氣”占比那么高?
             
            在660多萬輛CNG汽車保有量中“油改氣”車輛占比高達75%。究其原因,一是“油改氣”加裝工藝與原裝車雷同,技術上無難點;二是經濟上比原裝車劃算得多,除了汽油車新購費用比燃氣車更低之外,還可節省部分新車購置費(即上述兩種新車價差的10%);三是改裝廠的售后服務能力優于一般原裝車的4S店;四是原裝車目前還缺少15萬元以上的中高檔“油氣兩用”車型,而這正是改裝廠的用武之地。寶馬、奔馳、奧迪、紅旗等車輛“油改氣”消息時有報道。五是目前原裝“國六”乘用車的車型僅為個位數,很難滿足上百種私家車燃用天然氣的需求。而目前全國私家車的保有量有2億多輛。
             
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            CNG汽車的巨大貢獻
             
            1.在治理以霧霾為代表的大氣污染方面居功至偉。
             
            清華大學做的對比試驗結果表明,汽車燃用天然氣與燃用汽油比較,PM2.5減少93%;另據德國寶馬公司的試驗數據表明,與柴油車相比,天然氣車輛的氮氧化合物排放量最高可減少60%。又據奧迪A3g-ton天然氣轎車與汽油車相比,二氧化碳的排放量可減少25%左右。因此業界公認,天然氣是最當之無愧的清潔能源。
             
             
            2.在改善我國能源消費結構方面作用頗大。
             
            國家13個部委聯合發布的《加快推進天然氣利用的意見》中,明確將車船用氣列入天然氣利用的四大領域之一(其他為工業、城鎮燃氣與發電)。初步估算2020年我國汽車用天然氣消費量約530為億立方米。占當年全國3220億立方米天然氣消費總量的16.5%。已成為消費量增長最快的利用領域。要實現我國2030年天然氣在一次能源消費結構中的占比達到15%,更需加快推廣天然氣汽車。
             
             
            3.在替代汽油與減少我國石油對外依存度方面貢獻顯著。
             
            按1立方米天然氣可替代1升汽油、92號汽油密度為0.725kg/升、2020年CNG消費量為235億立方米來計算,CNG可以替代汽油1704萬噸,可減少原油進口量2675萬噸,如果加上車用LNG近300億立方米的消費量,可替代2016萬噸柴油可減少3165萬噸的原油進口量,合計可減少5840萬噸的原油進口量,占當年5.4億噸原油進口量的10.8%。2020年我國石油對外依存度已高達73.5%;如果沒有車用天然氣替代,則會更高。換言之,車用天然氣消費量可讓該對外依存度下降約3個百分點。
             
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            對于“油改氣”工作需要提高認識和客觀評價
             
             
            除了上述三大方面的重要貢獻之外,還需要進一步提高對“油改氣”工作的認識和客觀評價。
             
            1.安全性。
            其實,“油改氣”已走個整整32個年頭的歷程,在四川、新疆,重慶等開展“油改氣”工作較早的地方,“油改氣”車輛從開始使用到正常報廢已經經歷了3-4個生命周期,從未發生過因為車輛改裝原因引起的大事故。這就足以證明“油改氣”工作的安全性。
             
            2.經濟性。
            全國大多數地方CNG汽車的推廣實踐表明,與汽油車相比,燃料成本可節省40%-50%;換言之,油氣比價在1:0.6及其以下的地方都可以達到如此顯著的經濟效果。這也是“油改氣”工作能夠長盛不衰的一個重要原因。與其他車用能源全生命周期的經濟性相比,也具有較強的市場競爭力。
             
            3.氣源保障性。
             
            其一,我國天然氣資源相當豐厚。2020年我國常規天然氣的探明儲量逾16萬億立方米,居世界第五位。產量1900多億立方米,居世界第三位。我國頁巖氣探明儲量(2萬多億立方米)與產量(200.4億立方米),分別為為世界第一位與第二位。此外,我國每年還有各幾十億立方米產量的煤層氣、焦爐煤氣與煤制天然氣。
             
             
            其二,進口LNG也可作為CNG的氣源。近幾年我國LNG進口量迅猛增長,2020年已達6713萬噸,占天然氣總進口量的66%。而且,未來10年國際LNG的價格走向是有利于買方市場的。
             
            其三,進口管道氣氣量將大幅增長。除了中緬氣將逐年增加到120億立方米/年、中亞氣2025年左右將增加到850億立方米/年的供應量外,中俄天然氣將從2021年的100億立方米逐年增加到380億立方米/年。因此,我國天然氣的供應能力是完全有足夠保障的。
             
            其四,推廣天然氣汽車無須財政補貼。天然氣汽車是我國推廣清潔能源汽車中唯一無須國家財政補貼的。這樣,既可以減輕國家財政負擔,又可以杜絕發生“騙補”問題。
             
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            2020年保有量出現負增長的主要原因分析
             
             
            1.不少地方叫停“油改氣”。
             
            如上所述,我國CNG汽車保有量中“油改氣”車輛占比高達75%,四川甚至高達80%;一旦被叫停,后果自然相當嚴重。
             
             
            2.非市場因素的電動汽車沖擊。
             
            在種種政策的扶持下,近幾年我國電動汽車產量與保有量迅猛上升,例如城市公交車保有量的構成中的CNG公交車受電動汽車的沖擊就十分明顯,(詳見下表);不少城市甚至出現“以電代氣”的行政行為?!?/div>
             
             2015-2019年純電動公交車與CNG公交車占比變化
             
            3.“國六”排放標準正式實施后,原裝CNG乘用車的品牌與產量驟減
            因上國家工信部目錄的檢測費用頗高,致使一汽、東風、上汽等不少廠家都放棄了“國六”CNG乘用車的生產,全國CNG汽車品牌一下子從幾十個下降到個位數;年產量也下降了約2/3。
             
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            幾點建議
             
            1.保持支持清潔能源汽車政策的連續性和嚴肅性。
            國家《能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》中明確提出“ 穩步發展天然氣交通運輸。結合國家天然氣發展規劃布局,制定天然氣交通發展中長期規劃,加快天然氣加氣站設施建設,以城市出租車、公交車為重點,積極有序發展液化天然氣汽車和壓縮天然氣汽車,穩妥發展天然氣家庭轎車、城際客車、重型卡車和輪船。”國家《天然氣發展“十三五”規劃》更是提出具體規劃目標:“2020年氣化各類車輛約1000萬輛,配套建設加氣站超過1.2萬座”??上Ы鼉赡?,這些政策已被淡化,根本沒有落到實處。
             
            2.對于阻礙“油改氣”推廣的法規進行清理和修改。
             
            3.盡快出臺和修改下列技術標準。
            其一,盡快出臺車用LNG氣質標準。由于LNG已成為不少L-CNG加氣站的氣源,因此需要規定其甲烷含量不得低于95%,以確保CNG汽車的正常與安全運行。
             
            其二 ,抓緊修改GB50156《汽車加油加氣站設計與施工規范》。業內相關組織和企業為了適當提高CNG汽車及其加氣站的工作壓力,已經持續努力了4年多,去年已見到該標準的修改稿,期望今年能正式出臺。
             
            其三,抓緊修改兩個CNG氣瓶標準,建議將氣瓶的充裝壓力提高為工作壓力的1.1倍。長期以來,我國車用氣瓶工作壓力與充氣壓力混為一談。GB 17258-2011《汽車用壓縮天然氣鋼瓶》與GB24160-2009《車用壓縮天然氣鋼質內膽環向纏繞氣瓶》只提及工作壓力20MPa;而國際標準ISO11439-2013《氣瓶  高壓天然氣氣瓶》中明確規定,對于20MPa氣瓶,在任何溫度下,其充裝壓力不得高于26MPa。我國的做法至少減少10%的CNG的存儲能量與行駛里程。
             
            其四,大力推進CNG汽車的技術進步。提高天然氣發動機的熱效率,即通過提高發動機熱效率,可以同時提高動力性、經濟性和環保性,一舉三得。尤其是天然氣消耗量的減少,有利于減少碳排放。
             
            適當增加氣瓶容積,以增加CNG汽車的續行里程。如四川省清潔能源汽車協會編制的“油改氣”團體標準,將以前規定的5%的車輛整備質量限值,修改為總質量限值,氣瓶容積與續行里程即可增大20%。
             
            綜上所述,如果我們能夠在盡可能提高發動機的熱效率的同時,適當提高CNG汽車的充氣壓力和工作壓力,加上適當加大氣瓶容積,則我國CNG乘用車的續行里程完全可以提高到400公里以上。從而,接近世界先進水平。
             
            同時,CNG氣瓶進一步輕量化。值此世界CNG汽車誕生90周年之際,特撰文紀念,并預祝今年世界天然氣保有量能夠超過3000萬輛。
             
            作者系國務院政府特殊津貼專家、國家質監總局汽車召回鑒定專家、中國汽車工程學會特聘專家、四川省清潔能源汽車產業協會特別顧問
             
            日本上司侵犯人妻456

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