液化天然气(LNG)汽车产业浅析.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012-6-12,#,液化天然气（,LNG,）汽车产业浅析,LNG,汽车概念、技术发展历程、分类及优劣势分析；,车用天然气资源及配套情况介绍（含国内外）；,国内外各汽车厂家的,LNG,汽车状况；,国内外政策及法规的分析；,发展趋势展望；,Company Logo,一、车用天然气,Company Logo,车用天然气,优点,车用天然气,VS,燃油,抗爆性好,燃烧完全,环保,资源丰富,经济性好,安全性好,Company Logo,车用天然气,CNG,压缩天然气,天然气加压,(,超过,25MPa),并以气态储存在容器中,它与管道天然气的组分相同，可作为车辆燃料利用。,车用天然气,种类,LNG,液化天然气,一种在液态状况下的无色流体，主要由甲烷组成，应用方式更灵活、范围更广,Company Logo,车用天然气,CNG,与,LNG,的比较,Company Logo,CNG,的特性,LNG,的特性,节约燃料费用，降低运输成本。,1,立方米天然气相当于,1/2,柴油价格,节约燃料费用，降低运输成本。,1,立方米天然气相当于,1/2,柴油价格,安全性高。相对空气的比重为,0.6-0.7,。一旦泄漏，可在空气中迅速扩散，不易在户外聚集达到爆炸极限。无毒、无腐蚀性，无致癌风险。,安全性高。相对空气的比重为,0.6-0.7,。一旦泄漏，可在空气中迅速扩散，不易在户外聚集达到爆炸极限。无毒、无腐蚀性，无致癌风险。,抗暴性好。,CNG,的抗暴性较燃油高,40%,以上，所以,CNG,作为汽车燃料不需添加如铅等的添加剂。,抗暴性好。,LNG,的抗暴性较燃油高,40%,以上，所以,LNG,作为汽车燃料不需添加如铅等的添加剂。,较之燃油，,一氧化碳减少,97%,，碳氢化合物减少,72%,，氢氧化合物减少,39%,，二氧化碳减少,24%,，二氧化硫减少,90%,，苯、铅等粉尘减少,100%,，噪音减少,40%,，极具环保性。,较之燃油，,一氧化碳减少,97%,，碳氢化合物减少,72%,，氢氧化合物减少,39%,，二氧化碳减少,24%,，二氧化硫减少,90%,，苯、铅等粉尘减少,100%,，噪音减少,40%,，极具环保性。,汽车发动机以,CNG,为燃料，运行平稳，噪音低。燃烧完全，无积碳，无爆震，可延长大修理时间,20%,以上。,汽车发动机以,LNG,为燃料，运行平稳，噪音低。燃烧完全，无积碳，无爆震，可延长大修理时间,20%,以上。,空白,1,）燃点为,650,，较燃油的燃点高；,2,）爆炸极限为,5,-15,，,-106.7,以上的,LNG,蒸气比空气轻，稍有泄露立即挥发，很难形达到爆炸浓度。故无论,LNG,处于液态或气态均无法在一个不封闭的环境下爆炸。,3,）,LNG,的储存压力远低于,CNG,，避免了,CNG,因采用高压容器所带来的潜在危险，同时也减轻了容器自重。,4,）,LNG,低温液化后，其密度为标准状态下的,600,多倍，体积能量密度约为燃油的,72,，是,CNG,的,2-3,倍，因而同等燃料体积下,LNG,的续驶里程是,CNG,的,2-3,倍，与柴油车相当。,Company Logo,车用天然气,LNG,车型,与,柴油车型,燃油经济性比较,Company Logo,车型,6X4 LNG,牵引车（,340PS,）,6X4,柴油牵引车（,340PS,）,6X4 LNG,搅拌车（,340PS,）,6X4,柴油搅拌车（,340PS,）,百公里气耗,/,油耗,32,公斤,32,升,45,公斤,45,升,平均单价（见备注）,6,元,/,公斤,7.51,元,/,升,6,元,/,公斤,7.51,元,/,升,百公里燃料消耗费用,190,元,240,元,270,元,338,元,效益分析,1.LNG,车型较柴油车燃料消耗费用低,30%,以上；,2.,按每台车每年行驶,12,万公里计算，,1,年即可收回购车成本上的 差额；按车辆使用,5,年计算，回报率巨大；,3.,随着柴油价格的不断攀升，使用,LNG,车型的效益会更加显著。,备注：,1.,气价，油价参照市场平均价格,2.,以上数据为满载状况下的消耗量,Company Logo,车用天然气,LNG,发展趋势,广东,LNG,发展,国家重点项目,LNG,汽车性能,环境与能源问题,一、概述,天然气,是蕴藏在地层内的碳氢化合物可燃气体。主要成分甲烷（,CH4）,约占85%95%，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷及少量的杂质、二氧化碳,等,LNG,和,CNG,目前天然气应用两种重要的运用方式；,LNG,（,Liquefied Natural Gas,），即液化天然气的英文缩写。,LNG,是先将气田生产的天然气净化处理，再通过在常压下气态的天然气冷却至,-162,，使之凝结成液体,;,LNG,储存在压力为,0.1MPa,左右的低温储罐内，其密度为标准状态下甲烷的,600,多倍，体积能量密度为汽油的,72%,。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。,LNG,无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的,1/600,，,LNG,的重量仅为同体积水的,45%,左右,;,CNG,(Compressed Natural Gas),，,即,压缩天然气,的英文缩写。,天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成,;,一、,LNG,基本特性,1,）成分,天然气主要以甲烷（,CH,4,）为主，同时含有少量的丙烷（,C,3,H,8,）和丁烷（,C,4,H,10,）等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢及微量的氢、氦、氩等非烃类气体。各个地方的天然气的形成过程不尽相同，所以成分也不完全一样。,2,）性质,由于天然气的主要成分为甲烷，且各地的组成不同，其密度一般在,426470kg/m,3,之间，如果甲烷含量越高则密度越小。液化天然气的密度还是温度的函数，温度越高密度越小。所以阐述性质的时候主要以甲烷为主。需要准确的物性参数需要个液化天然气生产厂家提供。,3,）一般外观,高纯度的液化天然气是无色、无味的透明液体。由于它的低沸点，当观察时，液体常常有强烈的沸腾；当暴露到大气中时，由于空气中水蒸气的凝结，将见到大量的蒸汽云。,（一）天然气的主要优缺点,优点：1.来源丰富,世界储量与石油相当，但开采程度慢。,我国,天然气,100年,石油20年,天然气,60年,石油40年,世界,2.燃油经济性好,（1）热效率高,天然气辛烷值比汽油高,天然气,RON,和,MON,高达120,汽油,RON80100，MON7090,可提高其许用压缩比24个单位。,与空气的混合气形成质量好，热效率高。,（2）燃料的价格较低,天然气开采后的再加工成本比汽油低；新能源得到政策倾斜。,3.排污少,燃烧完全：,CO,低90%、,HC,低50%、,微粒低40%、混合气热值低，燃烧温度低，,NOx,低30%；,含硫量极少，,SO,几乎为零、,SO,2,低70%；,不含铅，铅排放为零；,成分中含碳元素较少，则放热量相同时，,CO,2,低23%。,4.发动机使用寿命长,制约发动机使用寿命的重要因素腐蚀性磨损,SO,2,和,H,2,O,生成酸，因含硫量极少，燃烧产物,SO,2,极少。天然气以气态供入气缸，对缸壁冲刷作用小，对润滑油污染轻。,5.维修费用较少,发动机润滑油被稀释污染少，换油周期可延长。不含重成分加之燃烧完全，则积炭较少。,缺点：,1.动力性较低,混合气热值低，分子变更系数小，动力性约下降20%。,2.储气瓶占用空间较大,天然气的容积系数比汽油大。,汽油、,CNG、LNG,相对汽油的容积系数分别为1、4.47、1.57。,3.天然气携带性差,天然气难以液化，而压缩天然气采用高压（2025,MPa）,存储在高压气瓶，携带不方便。,4.汽车用户的初始投资较大,加装改装机件，机件成本较高。整车成本提高约15%左右。,建加气站投资很大。,（二）天然气汽车类型,1.常压天然气汽车（,NNGV,）,以常压气态储带天然气。因携带不便和安全隐患大，已基本被淘汰。,2.液化天然气汽车（,LNGV）,以液态储带天然气。因液化后体积仅为标准状态下的1/625，携带方便，但液化工艺复杂。应用潜力较大。,3.压缩天然气汽车（,CNGV,）,以高压气态储带天然气。储气瓶内的高压天然气压力为20,MPa，,工作时经降压、计量、混合后进入气缸。,CNGV,是天然气汽车的主体。,按储带的压力和形态,按燃料供给分三类,1.单燃料（,CNG）,汽车,其发动机的燃料供给系统专为,CNG,燃料而设计，其结构保证气体燃料能够有效利用。,2.,CNG,汽油两用燃料汽车,可在两种燃料中进行转换使用，设有两套燃料供给系统，利用选择开关实现两种燃料的转换，两种燃料不允许同时混合使用。,3.,CNG,柴油双燃料汽车,用压燃的少许柴油引燃,CNG,和空气的混合气。该种发动机也可燃用纯柴油。两套燃料供给系统。,（三）天然气汽车发展概况,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年代意大利推出天然气汽车。,近年来天然气汽车的发展速度加快。目前世界上有40多个国家在实施以天然气及液化石油气替代汽、柴油的战略计划。,1986年我国四川省建成第一座加气站。目前全世界的天然气汽车已达100多万辆，加气站约3000座。,从技术发展,第一代 机械控制或电器控制真空进气型,第二代 电脑闭环控制真空进气型（类似于电,控化油器）,第三代 电脑闭环控制燃气喷射型（类似于电,控汽油喷射）,二、天然气汽车技术,（一）压缩天然气汽油两用燃料汽车,采用定型车改装，保留原车供油系统，增加“,CNG,附加装置”,CNG,汽车两用燃料汽车改装示意图,天然气储气瓶,高压截止阀,压力表,高压电磁阀,三级减压阀,压力传感器,混合器,空气滤清器,化油器,气量显示器,汽油电磁阀,汽油泵,分电器,点火线圈,点火正时转换器,油气转换开关,充气阀,2.点燃式天然气发动机动力性分析,汽油车改为,CNGV,后，由于混合器热值低、充气量减少、分子变更系数减小，使汽车动力性下降。,提高动力性的措施：,1.适当增大点火提前角,天然气燃烧速度缓慢，可增大点火提前角 适当弥补。,2.采用自适应燃料点火器,点火提前角能随燃料的改变及时变化。,3.降低进气温度,采用喷气特别是缸内喷气。,4.采用电控喷气,电控喷气是天然气发动机的发展方向。,5.增压,（二）压缩天然气柴油双燃料汽车,喷入气缸少量柴油作为“引燃燃料”，天然气作为主要燃料。空气和天然气在缸外混合器内混合，进入气缸，被已着火的柴油点燃。,CNG,柴油双燃料发动机天然气供气方式：,混合器预混合式、缸外进气阀处天然气喷气式、缸内喷气式。,1.,CNG,柴油双燃料发动机燃料供给系统,气瓶,管路,充气阀,5.供气阀,6.加热器,7.高压减压阀,.,报警装置,限压阀,过滤器及开关阀,低压供气管.,供气量控制阀.,混合器,压力表,低压减压器,高压油泵供油量限位器,燃料转换开关,.,18.高压油泵,17.发动机,（1）系统组成,燃料供给系统：,天然气的,混合器,、,供气量控制阀,、,燃油供给机构,。,发动机控制和保护,：天然气供给控制阀门的传动装置、工况的,转换系统,、,天然气供给闭锁装置,。,天然气调节和供给系统：,高压减压阀,、,低压减压阀,、,过滤器及开关阀,、,天然气加热器,。,天然气储存：,气瓶,、,压力表,、,气瓶充气供气阀,。,