以天然氣(NG)為(wei) 能源取代汽油、柴油燃料的天然氣汽車(NGV)，包括壓縮天然氣汽車（CNG）和液化天然氣汽車（LNG），自20世紀以來在世界範圍得到了普遍發展。這是因為(wei) ，生態惡化和石油短缺已經成為(wei) 全球關(guan) 注的焦點。環境汙染則直接威脅著人們(men) 的健康和生存，使人類生存麵臨(lin) 著前所未有的挑戰；能源短缺將直接影響世界各國經濟的持續發展，由此引起人們(men) 對石油資源長久性和依賴性的憂慮與(yu) 擔心。
天然氣作為(wei) 公認的清潔能源，與(yu) 煤炭、石油並列為(wei) 世界能源的三大支柱。據研究資料顯示，世界已探明的石油儲(chu) 量，按現在的消耗速度隻能再支撐40～70年。而已經探明的天然氣儲(chu) 量，預計可以開采利用200年以上。
天然氣汽車的應用與(yu) 運營之所以在世界各國獲得成功，除了資源豐(feng) 富這一主要促進因素之外，它還是一種優(you) 良的綠色環保汽車燃料。同時，天然氣汽車的燃料消耗成本較低，通常比燃油汽車節約燃料費50%左右。除此之外，通過加大供氣基礎設施的建設和隨車貯氣裝置的改善，天然氣汽車的運行能力也不斷提高。社會(hui) 普遍認為(wei) ，天然氣汽車是目前最具有推廣價(jia) 值的低汙染、低消耗的汽車。可以說，21世紀是天然氣汽車工業(ye) 發展的一個(ge) 重要方向，是天然氣汽車的新世紀。
一、天然氣汽車的普及情況與(yu) 發展前景
1、世界天然氣汽車的普及情況。天然氣汽車以低排放、抑製溫室效應和擺脫對石油的依賴這三大特性，正在世界範圍內(nei) 得到普及和推廣。截止到2006年2月的統計資料顯示，全世界共有486萬(wan) 輛天然氣汽車。其中，位居世界第一位的是阿根廷，保有量為(wei) 145.9萬(wan) 輛；中國居世界第七位，保有量約9.7萬(wan) 輛（見表1）。
世界天然氣汽車及加氣站的普及情況 表1
國 家 保有量（台） CNG加氣站 國 家 保有量（台） CNG加氣站
阿根廷 1,459,236 1,400 孟加拉 44,534 106
巴西 1,035,348 1,176 委內(nei) 瑞拉 44,146 149
巴基斯坦 870,000 828 俄羅斯 41,780 213
意大利 382,000 509 玻利維亞(ya) 38,855 63
印度 204,000 198 亞(ya) 美尼亞(ya) 38,100 60
美國 130,000 1340 德國 33,000 647
中國 97,200 357 日本 25,000 289
伊朗 91,314 120 加拿大 20,505 222
烏(wu) 克蘭(lan) 67,000 147 其他國家 114,324 883
埃及 63,135 95 合 計 4,859,477 8,892
哥倫(lun) 比亞(ya) 60,000 90
近二十多年來，世界天然氣需求持續穩定增長，平均增長率保持在2%。預計到2020年，天然氣在世界能源組成中的比重將會(hui) 增加到30%。到21世紀中後期，天然氣在世界能源結構中的比重將超過石油，成為(wei) 世界第一大能源。
2、天然氣汽車在我國發展迅速。截至2004年底，我國正式確定的清潔汽車重點推廣應用城市(地區)有19個(ge) ，燃氣汽車保有量為(wei) 215000輛，其中使用壓縮天然氣的汽車已達97200輛。
從(cong) 圖1可以看出，LPG（液化壓縮石油）汽車發展趨於(yu) 平穩。CNG車輛發展則呈平穩增長勢頭。1999年CNG汽車占燃氣汽車比例為(wei) 9.3%，到2004年時CNG汽車占燃氣汽車比例為(wei) 達47%，幾乎占了整個(ge) 燃氣汽車的一半，天然氣汽車區域化發展模式已逐步形成。
表2為(wei) 燃氣汽車及加氣站在我國主要城市的推廣情況（截至2004年底）。
燃氣汽車及加氣站主要城市推廣情況(截至到2004年底) 表2
城市(地區) 燃氣汽車(輛) 燃氣汽車加氣站(座)
LPGV CNGV LPGV CNGV
北京市 32412 2089 69 27
上海市 39000 175 102 4
天津市 760 850 12 5
重慶市 － 18985 － 46
四川省 － 52461 － 185
海南省 515 1841 3 7
烏(wu) 魯木齊 3777 5398 34 30
長春市 10092 200 36 2
西安市 － 10497 － 27
廣州市 7300 － 14 －
哈爾濱市 5789 － 27 －
濟南市 2400 1400 7 3
青島市 3506 － 17 －
銀川市 1436 264 6 4
廊坊市 － 1910 － 5
注：截至目前，北京天然氣公交車保有量已達3800輛。
可以預見，隨著國內(nei) 加氣站網絡建設的完善，天然氣汽車必將得到大力推廣，天然氣企業(ye) 和天然氣汽車行業(ye) 的市場空間將更為(wei) 廣闊。
3、國內(nei) 天然氣汽車加氣站穩定增長。從(cong) 圖2可以看出，LPG汽車和CNG汽車加氣站均發展平穩，相比而言CNG車輛加氣站增長速度更快些。
燃氣汽車保有量的增加及使用率的提高極大的增加了汽車能源消耗的替代效益。據不完全統計，2004年度19個(ge) 重點推廣應用城市(地區)的加氣站累計出售LPG34.8萬(wan) 噸，CNG9.4億(yi) 立方米，替代燃油達116萬(wan) 噸，能源替代效益逐步顯現。
4、天然氣是國際公認的潔淨能源。天然氣的主要成分是甲烷，燃燒後的主要生成物為(wei) 二氧化碳和水，氧化硫（SOX）的排放為(wei) 零。圖3為(wei) 煤炭、石油、天然氣三者燃燒後的排放情況的對比。當煤炭燃燒後二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOX）、氧化硫（SOX）的排放量為(wei) 100時，天然氣燃燒後二氧化碳（CO2）的排放為(wei) 60%；氮氧化物（NOX）的排放為(wei) 40～60%；氧化硫（SOX）的排放為(wei) 0。
近幾年來，我國汽車保有量增長較快，年增長率接近15%，汽車的汙染問題在一些大城市已日趨嚴(yan) 重。隨著經濟的增長和人們(men) 生活水平的提高，汽車的需求量還會(hui) 不斷擴大，尾氣排放問題將越來越突出。我國政府對治理汽車汙染十分重視，采取了一係列對策措施。從(cong) 實際發展和使用情況來看，天然氣汽車可有效降低汽車排氣中的有害成分，是控製大氣汙染的有效措施之一。
二、天然氣供應與(yu) 能源消費結構調整
1、世界天然氣探明儲(chu) 量十分豐(feng) 富。推廣和使用燃氣汽車自然會(hui) 聯想到燃氣的儲(chu) 量與(yu) 供應狀況。圖4為(wei) 近30年世界天然氣探明儲(chu) 量示意圖。其中顯示，1970年天然氣儲(chu) 量為(wei) 石油儲(chu) 量的50%；1985年上升至80%；到2000年則達到了石油儲(chu) 量的103%，相當於(yu) 1400億(yi) 噸石油。是十分客觀的21世紀的能源消耗對象，堪稱具有劃時代意義(yi) 的重大發現。
根據美國地質調研所2000年提供的世界天然氣已探明儲(chu) 量分布情況。其中，前蘇聯約占40%；中東(dong) 約占35%。同資料還列出了未探明儲(chu) 量的分布情況。其中顯示：包括亞(ya) 洲、北美、非洲、中南美洲在內(nei) 的世界尚未探明的天然氣儲(chu) 量與(yu) 已探明的儲(chu) 量基本相當。如果繼續進行資源開發的話，可能實現天然氣探明儲(chu) 量翻一番。
2、中國開始大量進口天然氣以替代煤炭和石油。中國第一個(ge) 液化天然氣接收站將在廣東(dong) 投產(chan) ，這標誌中國將通過進口清潔便宜的液化天然氣，改善能源結構並解決(jue) 大量石油替代。同時也表明液化天然氣市場正在迅速發展和不斷擴大。在未來幾年內(nei) 將迅速達到2500萬(wan) 噸/年以上。到2020年，按目前規劃的在建項目，中國至少要進口6000萬(wan) 噸/年液化天然氣，相當於(yu) 進口8000萬(wan) 噸的石油，可以大量替代煤炭和石油。需要補充說明的的是，液化天然氣的海上運輸，已經可以象使用輪船運送石油一樣方便。加之前蘇聯諸國家天然氣資源又十分豐(feng) 富，中國同這些友好國家確立的管道輸送（進口）計劃正在有步驟的實施。
3、推廣使用天然氣汽車有利於(yu) 改善能源消費結構。我國以天然氣替代石油具有巨大的現實發展空間。預計到2010年，天然氣在我國能源消費結構中的比重，將由目前的2%提高到8%左右。以汽車燃料消耗為(wei) 例，2005年我國汽車保有量達3800萬(wan) 輛（其中私車1300萬(wan) 輛），並以每年近9%的速度持續增長。到2010年，汽車保有量預計可達5800萬(wan) 輛（其中私車3200萬(wan) 輛）；到2020年將突破11000萬(wan) 輛（其中私車7200萬(wan) 輛）。目前，全國汽車年耗油量約11000萬(wan) 噸，占石油消耗量的40%。如果將20%的汽車改為(wei) CNG燃料，每年耗用天然氣約242億(yi) 立方米，可替代原油2200萬(wan) 噸，占我國目前石油年消耗量的7.5%，占年石油進口量的22%，對國家能源結構調整戰略貢獻巨大。
我國也是天然氣資源比較豐(feng) 富的國家，氣層資源蘊藏量為(wei) 38萬(wan) 億(yi) 立方米，已探明的儲(chu) 量為(wei) 1.52萬(wan) 億(yi) 立方米。儲(chu) 量集中的西部地區，天然氣價(jia) 格相對燃油價(jia) 格具有較大優(you) 勢，這些都十分有利於(yu) 我國天然氣汽車的快速發展。
4、世界天然氣市場仍然是供大於(yu) 求。盡管這兩(liang) 年液化天然氣價(jia) 格也在大幅上漲，但是上漲的幅度遠遠低於(yu) 石油。中海油公司第一期為(wei) 廣東(dong) 簽的液化天然氣是20美元/桶，每年370萬(wan) 噸，25年之內(nei) 價(jia) 格基本不變。根據種種理由推斷，即使10年以後天然氣也會(hui) 比較便宜。即便天然氣隨著油價(jia) 價(jia) 格浮動，但石油價(jia) 格每漲1塊錢，天然氣價(jia) 格的上漲幅度大概也隻相當於(yu) 油價(jia) 上漲幅度的20％。
各國政府和企業(ye) 對未來天然氣供應同樣持樂(le) 觀態度。以德國為(wei) 例，2003年國內(nei) 生產(chan) 的天然氣占消費總量的20%，其餘(yu) 80%分別依靠進口來滿足，並不擔心國家天然氣安全供應問題。主要措施是，與(yu) 歐洲天然氣生產(chan) 國建立長期合作關(guan) 係，在天然氣管網建設中聯合投入了大量人力、物力和資金，為(wei) 天然氣多渠道進口奠定了堅實的設施基礎。加之德國多家大型生產(chan) 企業(ye) 和進口公司，與(yu) 國外主要天然氣生產(chan) 企業(ye) 分別簽訂的是長期"照付不議"合同等，為(wei) 未來穩定供氣提供了有利保障。這些做法，同樣也值得我們(men) 國家借鑒。
三、促進天然氣汽車發展的對策措施
1、改善車用天然氣的供應能力。天然氣汽車在世界範圍內(nei) 迅速發展的一個(ge) 主要推動力，是能源結構的調整和環境保護的壓力。許多發達國家的政府為(wei) 了保護環境，製定各種優(you) 惠政策鼓勵發展燃氣汽車。在這些國家，天然氣供應網絡已經形成（表2）。其中，日本3000公裏（基地17個(ge) ）；英國1.8萬(wan) 公裏；法國3.4萬(wan) 公裏；德國5.7萬(wan) 公裏；美國則是41萬(wan) 公裏。
世界上工業(ye) 發達國家天然氣管道建設情況 表2
日本 美國 英國 法國 德國
輸送管道 3 409 18 34 57
配送管道 209 1,578 149 149 288
（單位：千公裏）
在過去的二十多年中，我國城市天然氣供應量有較大的增長，進口天然氣的規劃與(yu) 建設項目也陸續完成，這些都為(wei) 燃氣汽車的發展提供了良好機遇。但是，我國是以煤為(wei) 主要能源的國家，煤炭在我國的一次能源中的比例為(wei) 77%，而天然氣隻占2%。並且我國還沒有完全實現燃氣化，天然氣供應隻是在某些省份，國產(chan) 的液化石油氣還不能滿足燃氣汽車的要求。天然氣和優(you) 質液化石油氣的充足供應網絡，畢竟是燃氣汽車得以發展的一個(ge) 重要條件。因此，我國天然氣汽車的發展受到資源供應能力的影響不小。
2、加快天然氣汽車關(guan) 鍵技術的研究。
其中主要包括：
1）電子控製技術。將先進的電子控製燃料噴射技術應用於(yu) 天然氣發動機，以便根據發動機的溫度、負荷、轉速等關(guan) 鍵參數，對天然氣供給、混合氣濃度、點火正時等進行精確控製，以提高發動機的功率和降低排氣汙染。
2）空燃比控製和優(you) 化燃燒技術。空燃比控製在電子控製燃料噴射發動機的應用效果非常好，它通過監控發動機排放狀態實時調節空然比，並通過高能、精確點火等自動協調優(you) 化方式，由此實現最佳經濟性和排放性。
3）先進的後處理技術。由於(yu) 歐Ⅲ排放法規，不僅(jin) 要求限製天然氣發動機非甲烷碳氫(NMHC)的排放，而且還要求控製總碳氫排放(THC)。先進的氧化型後處理技術，如何成功地運用於(yu) 天然氣發動機也成為(wei) 關(guan) 鍵技術之一。更何況天然氣發動機在攻克歐Ⅲ之後又麵臨(lin) 歐Ⅳ標準的挑戰。
4）動力性能改善技術。根據天然氣的特性設計發動機參數，有利於(yu) 改善發動機的動力性。使用天然氣作為(wei) 燃料的發動機，由於(yu) 比汽油混合氣的熱值低，其動力性通常會(hui) 有所下降。所以，將進氣增壓中冷、電控燃料噴射、高能電子點火等先進技術合理嫁接，可以有效地改善發動機的性能。美國和日本等國家的成功經驗表明，進行深入開發的技術潛力仍然很大。
5）零部件的可靠性、先進性的研發。使用天然氣作燃料的發動機，對相關(guan) 零件有些特殊要求，提高其可靠性和使用壽命自然成為(wei) 技術攻關(guan) 的課題。此外，研製貯存量大、耐高壓、質量輕的車載複合氣瓶，也是一個(ge) 必須解決(jue) 的關(guan) 鍵技術。目前使用的貯氣瓶體(ti) 積大、容重比低，不利於(yu) 提高天然氣汽車的續駛裏程和承載能力。
3、政府應加大對天然氣管網和加氣站建設的投入。影響天然氣汽車發展的另一個(ge) 重要的因素是加氣站的建設。目前，加氣站的建設從(cong) 資金投入、規劃布局到安全管製，都不同程度地存在諸多問題。以某一城市的實際情況為(wei) 例，建設一座150～200輛公交車的天然氣加氣（子）站，需要投資約1000萬(wan) 元（注：設備為(wei) 進口但不包括征地費）。但是已經建成的30多個(ge) 加氣站大部分由政府出資興(xing) 建。可見，若在國內(nei) 各大城市推廣天然汽車的應用，建立的輸送管道和加氣站的任務相當艱巨。如果向公路沿線普及，遇到的資金缺口則更大。顯然，缺乏政府在資金和政策方麵得支持，天然氣汽車的發展將舉(ju) 步維艱。
在規劃布局和安全管製方麵遇到阻力更大。許多城市隻允許在市區建加油站但絕對禁止建設加氣站，這給公交企業(ye) 和汽車用戶帶來很大不便。為(wei) 找加氣站而長途跋涉地空駛是司空見慣的事。有專(zhuan) 家指出：象這種情況在國外根本就不存在，中國與(yu) 國外許多國家不同，的確存在與(yu) 國際接軌的問題。
4、鼓勵發展天然氣公共汽車，政府在政策和資金上給予必要的支持。鑒於(yu) 天氣汽車的節能環保效益顯著，各國政府都在價(jia) 格、稅收、投資等方麵給予政策傾(qing) 斜。目前，國內(nei) 有關(guan) 城市相繼出台的一些鼓勵發展天然氣汽車的優(you) 惠政策，如：對采購歐Ⅲ排放的車輛給予財政補貼等做法成效顯著，建議城市主管部門給予支持。
四、結束語
天然氣汽車的發展是一項利國利民的好事，隨著材料技術以及電子技術的不斷發展和廣泛應用，天然氣燃料的優(you) 勢將會(hui) 被大力開發和利用。建設部等六部委下發的《關(guan) 於(yu) 優(you) 先發展城市公共交通的意見》，對推動節能、環保公交車的發展起了重要作用。一些專(zhuan) 家認為(wei) ，再過大約10～20年的時間，具有綠色環保汽車的總量排序依次為(wei) 天然氣汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。我們(men) 有理由相信，在全社會(hui) 的共同努力之下，帶有"綠色環"標誌的天然氣汽
車，必將成為(wei) 21世紀汽車工業(ye) 的新寵！
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