关于我们 | English | 网站地图

浅谈开发中长途CNG公路客车的可行性

2014-08-08 15:07:00 中国能源网   作者: 李永昌  
作者单位
中国汽车工程学会特聘专家
论文来源
中国能源网
发表时间
2014-09-02

在过去较长的推广CNG汽车的实践中,笔者曾跟不少业内人士一样,总认为CNG适合在城市公共汽车、出租车和继行里程要求不高的私家车中推广。但近年来,随着技术进步的推动和资讯视野的启发。本人深切的感觉到,应该更新过去的认识。可以通过技术手段,大幅度的提高CNG汽车的续行里程,比如可以从过去的200-300公里,提高到500-800公里。特别适合在行车路线固定的中长途公路客车上推广。

一、必要性和重要意义

1、降低燃料成本的迫切需要

成品油价格不断上涨,致使公路运输企业的成本上涨压力增大,公路客车基本上是以柴油为燃料。燃料成本一般要占公路客运企业经营成本的30%以上,是除了人工成本之外的最大成本构成因素,而且车用柴油将于2014年内升级为国四标准,价格还将上涨。

另一方面,城际高速铁路的开通,无疑会抢占部分客运市场。因此,如何降低燃料成本就是增强客运市场竞争力的一个关键因素,甚至关系到客运企业的兴衰存亡。

2、减排雾霾的有力举措

近两年来,以雾霾天气为代表的我国大面积的大气污染现象日趋严重,今年元月九日,31个省市自治区无一例外的跟环保部签署了《大气污染防治责任书》。其中不少地方将采用清洁能源列为主要措施。这是因为社会各界普遍认识到,机动车尾气排放是形成雾霾天气的元凶,如北京市环保研究所的结论是占22.2%,居首位。而清华大学的测量结果是汽车采用天然气跟使用柴油相比,PM2.5的排放降低97%(跟汽油相比降低93%)。

二、开发CNG中长途公路客车的有利条件

众所周知,早在2006年,国内公路客车企业就已涉及此领域,多为8m和8.5m客车,一般于车顶安置5个CNG钢瓶,因钢瓶自身较重(如70L气瓶重85Kg,80L气瓶重达92 Kg),加之前几年加气站数量也较少,因而CNG公路客车未能大面积推广。但是,目前已经出现了若干可以开发CNG中长途客车的有利条件。

1、首先,目前可选用重量较轻的钢质内胆环向缠绕气瓶

该型气瓶的国家标准是GB 24160-2009。其重容比较钢制汽瓶明显降低.尤其是一些气瓶制造厂家近年来采用新技术生产的缠绕瓶,重量又有进一步的减轻,具体说来,120L的缠绕瓶重量仅为85Kg,刚好与过去使用的70L钢质气瓶重量一样,可是缠绕瓶盛装的CNG可比同重量钢质气瓶盛装的CNG增加71%!

2、CNG发动机及其CNG客车的技术更加成熟、先进可靠。
例如目前CNG单燃料发动机已由前几年的国三标准变为目前的国五标准;ATS(冷却系温度自动控制系统)技术在客车上的应用等等,发动机动力性、经济性和排放指标均有明显提高。

3、CNG汽车加气条件大为改善

如今CNG加气站已如雨后春笋遍布全国31个省市自治区的200多个地级及其以上城市,近千个县。2006年全国CNG加气站仅有900多座,目前已逾4000座。这就为推广CNG公路客车提供了方便的加气条件。

4、大客车平坦的车辆顶部可以安置多个缠绕气瓶

这是货车等其他车辆都不具备气瓶安置条件。完全可以根据客车每天需要的续行里程来定制式的确定配置多少个气瓶。

三、它山之石可以攻玉

1、美国加州Long  Beach  NGN公司早在1999年就曾研制出行驶里程达396英里(624公里)的货车。装有4个与汽车车架连成一体的钢质气瓶。

2、2013年俄罗斯嘎斯集团也曾推出CNG长途客车,5个气瓶盛装123方天然气,续行里程400公里,使用康明斯发动机。该车车身长10米39座。

3、印尼的CNG长途客车

印尼盛产LNG,为我国LNG主要进口国家之一,但不知何种原因,据富瑞特装同仁2014年元月25日介绍,"印尼CNG客车多以长途客车为主,每车安装13只120L的CNG钢瓶,跑万隆到雅加达"。

此外国内也有部分地区推广CNG中长途客运班车。例如:安徽铜陵市至繁昌县CNG客运班车线。

据铜陵新闻网2014年2月8日报道,安徽铜陵市至芜湖市繁昌县CNG客运线于2014年元月开通,业主为铜陵市南方长途客运有限公司,该公司投资125万元购置5台合客牌HK66090CNG大客车,其续行里程为350km,跟柴油车相比节约燃料费达33%左右。

四、经济性的比较

1、CNG车跟柴油车比较

按照成都2014年3月3日0号柴油价格7.41元/L,1m?CNG相当于0.85L柴油来计算,0.85L柴油的价格为6.30元;而1 m?天然气的价格为4.00元,因此,气代油后可节约36.5%。考虑到气瓶增加后燃料消耗或略有所增加,但不超过2%,因此节约量可为34.5%。(据前苏联汽车研究院所做的试验表明,当吉尔牌汽车总重量每增加4%,燃料消耗将增加1%。按此推算,因CNG气瓶重量增加部分占总重量的比例一般不到8%-10%,因此,燃料消耗增加不到2%-2.5%。)

另查铜陵2014年2月6日0号柴油价格为7.29元/升,0.85L柴油的价格即为6.1965元,当地CNG价格为3.98元/m?,3.95/6.1965=64.23%,因此理论上可节约35.77%,再考虑因气瓶重量而带来的燃料增加,应扣除2%,可节约33.77%,跟上述报道的33%左右的节约效果十分吻合。由此可以得出这样的结论:采用CNG公路客车较柴油客车可节约燃料费用1/3左右。

2、CNG车跟LNG车比较

以车用LNG市场价格4.80元/方,CNG价格为4元/方,即为其83.3%,节约价值约为16.6%。扣除气瓶重量影响,节约价值略为15%。对于汽车运输企业来说,这可是一个不小的节约比率!

3、LNG车跟柴油车比较

LNG价格4.8元/方,相当于0.85升柴油,价格为6.30元。即为柴油的76%,理论节约价值为24%。

五、具体实施方案构想

如果以500公里以内行程计算,另据调查柴油公路客车的百车公里的油耗一般为22-25L,我们取上限25L的CNG替换量即为29.4m?,不妨按30m?来计算,因此500km就需要使用天然气150m?。

为此,可考虑选用5只120L的缠绕瓶,按压缩系数0.85计算,每只气瓶则可盛装天然气28.2m?,不妨按28m?计算,则6只气瓶可盛装168m?天然气,这样就可满足500km以内使用。这6只气瓶的重量为510kg,加上支架重量,可按700 kg计算,这样的重量置于车顶上是完全可以承受和不难布置的。

如果以800公里以内行程计算就需要使用天然气240m?。需要9支气瓶(8.51支气瓶的圆整值,可盛装天然气253.8立方米),9支气瓶的重量765kg,加上支架重量,可按1000kg计算,车顶上也是可以承受和不难布置的。

当然,对于经常可能出现7、8级以上大风天气的新疆地区则不宜将气瓶布置在车顶上,可以将气瓶放在行李舱位置。据了解新疆已有一些如此布置的CNG长途客车。(续行里程为800公里)

六、投资回收期匡算

CNG公路客车跟同类柴油车价格高4万元计算,日行里程按500km计算,百车公里气耗按30m?计算,柴油车百车公里按25L计算,柴油价格按7.41元/L计算,CNG价格按4.00元/m?计算,即每天CNG燃料费用为600.00元,每天柴油消耗费用为926.25元,每天可节约326.25元 ,则只需要123天可收回投资(4万元)。

LNG公路客车至少比柴油客车贵5万元以上,LNG价格按4.80元/计算,百车公里气耗仍按30方计算,则每天燃料消耗费用为720.00元,比柴油节约206.25元,则需要242天可收回投资(5万元)。

七、其他方面

CNG汽车在我国已运用25年,其使用、维修、检测等方面的技术已相当成熟,各项技术标准也十分齐备。这些都有利于CNG中长途客车的开发和推广。

八、结论

综上所述,开发CNG公路客车技术上是可行的,经济上是合理的,尤其是在油气价差区别较大的地方,如新疆、内蒙、四川、陕西、宁夏、甘肃、青海等西部地区是有较广阔的市场前景的。

随着今后铝内胆气瓶、碳纤维气瓶的问世,CNG气瓶的重量会进一步降低;CNG气瓶的充气压力今后若增加至25Mpa,相同水容积的气瓶的储气能力也会相应增加。到那时,CNG中长途客车的续行里程将会进一步增加。

作者简介:李永昌,男,生于1946年,籍贯:四川成都。1968年毕业于四川大学。现任自贡市清洁汽车产业协会秘书长。系教授级高工、国务院政府津贴专家、国家质检总局汽车调查召回专家、中国汽车工程学会首批特聘专家、《中国天然气汽车》杂志编委、四川省天然气汽车专业委员会副主任、自贡市政府科技顾问。


责任编辑: 中国能源网

更多

行业报告 ?