关于北京市发展压缩天然气车辆的几点建议

关于北京市发展压缩天然气车辆的几点建议农工民主党北京CNGV课题组2014年9月内容提要：由于天然气（NG）储量丰富、使用安全，热值高、燃烧废气清洁，已经广泛地应用于各种机动车，是汽油、柴油的理想替代燃料。目前各地的压缩天然气汽车CNGV及其产业链都存在着标准较低、性能落后的缺陷，表现为车辆的燃气储存压力低、持续行驶里程偏短，达不到燃油车辆及液化天然气汽车LNGV的同等水平。只有提高了系统压力、从目前的20Mpa提高到25Mpa，并进一步提高到35Mpa，才能取得突破性的进展。报告建议：在北京市开展试点，在远郊区县和北京公交集团范围内、实施一项提高了压力的CNGV示范工程，取得经验后予以推广。这将为促进北京市能源结构的调整和空气质量的改善，取得更大的效果。一、北京市车辆应用清洁燃料的现状、

及压缩天然气汽车的发展：1、北京市清洁能源公交车发展应用情况：

1999年开始推广应用压缩天然气车辆（CNGV），2008年时曾达到4107辆，建设加气站30座；目前CNGV的保有量为2573辆，在用加气站23座。

2012年起，为治理雾霾，投产液化天然气公交车（LNGV）3007辆，橇装加液站35座；预计到2014年三季度，LNGV公交车将达3745辆，橇装加液站48座。预计到2017年，北京公交集团公司的公共电汽车总量约为21000辆，其中清洁能源车7920辆，含CNGV和LNGV（占比37.71%）；新能源车即纯电动车5962辆。（占比28.39%）与2013年相比，氮氧化物排放减少50%，颗粒物排放减少60%。平均排放水平将达到北京市第Ⅴ阶段的标准。2022/10/302、北京市CNGV出租车的试点情况：2013年，推出了清洁燃料出租车的示范工程，投放了2001辆双燃料（汽油和压缩天然气）出租车。单车按照每日行驶300公里、年运营350天、单车日节省费用为68.64元/日，单车年节省费用24024元/年。汽油车和天然气车的排放物对比表排放物THC

mg/kmNMHCmg/kmCOmg/kmNOXmg/km

PMmg/kmCO2mg/kmPN个汽油车100681000604.5176.621.86E+11CNGV66.8633.91298.112.060.78144.991.56E+11下降率34%50%30%79%82%18%16%2022/10/30二、目前我国压缩天然气技术及

压缩天然气车辆发展情况1、近年来天然气车辆及装备的发展《中国天然气汽车》统计的CNGV车辆及加气站数量2013至2014期间，由于各地普遍开展了治理雾霾和改善环境的活动，NGV的应用取得了快速增长：（1）一年间，全国天然气汽车保有量之新增数达155.7万辆，实际保有量为305.1万辆，增幅约93%，保有量和增长速度居世界第一；（2）2014年，压缩天然气（CNGV）汽车保有量为288.2万辆，占我国天然气汽车总量的84%以上（液化天然气汽车（LNGV）数量为16.9万辆）；（3）一年来，新增的各类天然气汽车加气站数量达到1737座，全国天然气汽车加气站总数已达到4521座，增幅达到62.4%；年份数量2010.42011.42012.42013.42014.4车辆保有量55.2万辆76.7万辆

110.4万辆157.7万辆288.2万辆加气站数量1412座1610座1826座2147座2623座2022/10/30二、目前我国压缩天然气技术及

压缩天然气车辆发展情况（4）一年来，天然气车辆（NGV）产业所发生的经济总量约为1869亿元，增幅达到74.3%。2、近年来压缩天然气CNGV产业的技术进步：（1）近年来，高压容器及气体压缩机之储存压力值已达到70MPa（燃料电池汽车HFCV及核电站气瓶），已推广应用并有严格的安全规程；（2）高压气瓶和气体压缩机的技术进步主要体现在以下方面；1）压缩天然气CNG产业中已经有了高强度纤维（例如玻璃纤维、碳纤维）缠绕结构的、能够承压25Mpa以上、达到70Mpa的高压气瓶。并已纳入了标准、实现了产业化。缠绕气瓶结构先进，自重轻、承压高、安全性好；失效时先漏后破，不会发生突然爆裂的危险；2）采用压力高、能耗低、寿命长、结构简单的液压活塞式压缩机取代传统结构的快速往复运动的机械活塞式压缩机，克服了高速运转的机械压缩机噪声大、能耗大、磨损快、寿命短的缺陷；2022/10/30三、关于发展压缩天然气汽车的前景估判天然气是地球上储量和产量最大的可燃气体矿藏资源，将会取代液体燃油，成为21世纪的主要能源天然气因质轻和不易爆燃，使用安全性高于汽油压缩天然气CNG在总体成本和供应量方面优于液化天然气LNG美国某些地区已建有示范性的CNGV高压加气站，车用瓶3600Psi、站用瓶4500Psi；美国已要求我国气瓶工厂提供3600Psi的Ⅲ型缠绕气瓶与纯电动汽车相比，各有优势、互有优势。纯电动汽车使用的电能是二次能源，我国发电主要靠燃煤，而燃煤发电产生的污染远大于燃油、天然气在汽车中燃烧的排放污染与燃油汽车、纯电动汽车相比，系统的装备较为复杂。（如CNGV汽车需配备高压气瓶、加气站等）明显的经济效益、突出的环保效果和其对能源结构调整的促进作用，是其能得到推广的主要原因2022/10/30四、目前压缩天然气汽车发展存在的问题1、压缩天然气汽车气瓶储存压力低、效率低目前CNGV的储存压力为20Mpa，小轿车的持续行驶里程短，只有200km；在用的加气站数量太少；导致车辆排队加气。2、车用压缩天然气产业的装备技术比较落后加气站还都是上世纪中期的传统型式的装备，结构已显陈旧，性能比较落后；执行的某些标准落后，致使该产业的运营效率低下；压缩机振动大、噪声高、能耗多、寿命短；运气车装载的是储存压力低的（20Mpa）Ⅰ型长管钢质气瓶，自重大、运载的燃气容量少，效率低下；3、在用的CNGV加气站点少、不能满足及时加气的需求4、双燃料出租车使用天然气时，性能不佳其动力性要比汽油车下降10%；燃气消耗量要比纯天然气发动机增加5%；减排的效果也打了折扣。5、压缩天然气汽车发展受产量和技术标准方面的限制储地遥远，管道气产量少，主要供民用；车用CNG技术标准长期不能突破。2022/10/30五、建议（一）北京市应扶持发展提高压力的压缩天然气汽车1、提高压缩天然气汽车的系统压力。建议将车用气瓶的储存压力从目前的20Mpa提高到25Mpa；若干年后，还将建议再提高到35Mpa。确保车辆的持续行驶里程从200KM提到250KM至350KM2、逐步增加压缩天然气汽车加气站数量3、对原有的北京公交集团的CNGV系统进行改造升级2022/10/30五、建议（二）重视发展压缩天然气汽车产业

1、开发先进的CNGV产业的装备1）25Mpa以上的、缠绕结构的车用气瓶2）30Mpa的CNGV加气站装备（液压活塞式压缩机、加气机及站用气瓶）3）高于25Mpa的大容量CNG运气车4）将上述先进部品、集成出能为25Mpa车用气瓶充气的、高压、高效的新型CNGV加气站，并为研发提高系统压力至35~40Mpa、的产品做好技术储备5）适应25Mpa乃至35Mpa的CNGV套件2、研发单一燃气的纯天然气小轿车进一步改进结构。例如：气瓶顶置；小排量的涡轮增压CNG发动机；全新的驾驶室后厢结构和重载汽车后轴等。2022/10/30五、建议（三）在北京市远郊选择一个合适的区县，实施新一论“清洁燃料出租车示范工程”1）制定出该区县的清洁燃料车辆应用规划；并制定本示范工程的具体计划2）确定示范工程的责任单位和参加单位，制订企业标准3）汇总企业标准，统一报送北京市技术质量监督局4）认真分析和总结示范工程的工作经验和运营数据5）政府提供必要的资金和政策支持，力求取得实效通过实施清洁燃料出租车的示范工程，促进CNGV产业技术进步；提高技术标准；促进调整机动车能源结构。2022/10/30图一CNG公交车及加气站2022/10/30图二正在充气的CNG运气车2022/10/30图三工作人员为CNG出租车气瓶加气2022/10/30主要参考资料：1、北京公交集团公司清洁能源公交车发展应用情况

北京公交集团公司2014.72、北京燃气车用天然气发展情况介绍

北京绿源达清洁燃料有限公司

2014.53、全面深化改革和倒逼机制下中国天然气汽车的新发展

中国天然气汽车编辑部饶川

2014.54、从氢能汽车发展看天然气汽车前景

清华大学毛宗强2014.55、从出租车排队加气谈起

洪讵

《经济要参》2013年第41期

2013.106、机械设计中的预应力结构机械工业出版社

清华大学颜永年、俞新陆

19847、北京市2013—2017年清洁空气行动计划

20132022/10/30课题负责人洪讵工作简历1939出生，农工民主党党员、教授级高级工程师、五一劳动奖章得主、国务院津贴专家。清华大学毕业，1962~1971年在北京工业学校任教员；1972~2000年在北京第二汽车制造厂（北京轻型汽车公司）