天然气用作汽车燃料的优缺点
摘要：介绍了天然气作为车用燃料，与汽油、柴油相比，具有环保性、经济性、安全性等优点，是较佳的汽车代用燃料。
关键词：天然气；环保性；经济性；安全性
概述
液化天然气（Liquefied Natural Gas 简称LNG）是天然气经压缩、冷却，在-160℃下液化而成，主要成分是甲烷。其作为一种优质燃料，具有洁净、经济、高效、资源丰富和方便储运等优点，使其在整个能源结构中的比例大幅增长。天然气用作汽车代用燃料，与汽油、柴油汽车相比，其二氧化碳排放量明显降低，是一种优良的汽车发动机绿代用燃料；其燃料成本、维护保养成本均较低，具有显著的经济效益；泄漏后不易自燃，不易形成爆炸气体，较安全。说明天然气是汽车较佳的清洁代用燃料。
优点
一、天然气具有环保性
根据有关资料统计，城市大气环境污染60%来自机动车辆的尾气排放，公路网的大气环境污染100%来自机动车辆，因此对汽车尾气进行治理刻不容缓。目前，采用天然气作为车用燃料代替传统汽油、柴油，是减少汽车尾气污染的重要措施之一。大力发展天然气汽车事业，提高清洁、高效、优质的天然气能源在我国能源消耗中所占的比例是坚持可持续发展战略、优化能源结构、提高人民生活质量、保护环境的重要措施。
现通过以下计算方法，对比汽油、柴油、天然气作为车用燃料的二氧化碳排放量。
根据中华人民共和国国家发展和改革委员会节能信息传播中心发布的数据，CO2潜在排放系数见表1。
表1  燃料排放系数表
燃料种类
CO2潜在排放系数（kg/GJ）
汽油
69.363
柴油
74.024
天然气
56.224
    由此可见，以气代油发展天然气汽车是一项绿环保工程，可以有效的减少二氧化碳排放量，对于创造人和自然的和谐环境具有非常重要的意义。
二、天然气具有经济性
首先，天然气具有价格优势。
表2 燃油燃气费用比较
东风悦达起亚k3首付汽车底盘
项目
汽油
天然气
出
租
车
燃料单价
7.31元/L
3.60元/Nm3
车辆数
100辆
100辆
每辆车百公里燃料耗量
9.09L
10.0Nm3
每辆车日行程
300km
300km
车辆日总耗量
2727L
3000Nm3
日总耗燃料费用合计
19934元/天
10800元/天
项目
柴油
天然气
公
交
车
燃料单价
7.41元/L
3.60元/Nm3
车辆数
100辆
100辆
每辆车百公里燃料耗量
25.0L
30.0Nm3
每辆车日行程
200km
200km
车辆日总耗量
5000L
6000Nm3
日总耗燃料费用合计
37050元/天
21600元/天
通过表长春市车辆违章查询2可以看出，按照各车辆日行程，以100辆车为准，每天分别可以节省：出租车，一汽奔腾4s店9134元；公交车，15450元。
其次，LNG汽车克服了汽油车、柴油重载汽车冬季发动困难的难题，方便了用户的使用，节省了不少费用。
汽油车之所以在冬季发动困难是因为汽油发动机在冷启动时，汽油中只有最轻组分蒸发形成混合气进行燃烧，若瑞虎7试驾10%馏分馏出温度过高，发动机因混合气中油气过少而启动困难，启动时间增长，增加了耗油量[8]。柴油机馏分组成不能太重，小于300℃馏分的含量愈少，启动愈困难。
而LNG基本上是纯质烷烃，其中甲烷达到96%以上，给发动机提供了稳定的可控制的空燃比，使发动机的工作性能得到优化，发动机燃烧平衡，相对于汽油车、柴油车，不存在发动困难的问题，节省了燃料消耗。
再次，以LNG为燃料的汽车，可延长设备寿命，降低费用。
由于天然气燃烧完全，结炭少，减少气阻和爆震，使发动机寿命延长2~3倍，大修理间隔
里程延长（2~2.5）×104什么是epskm，天然气汽车相对汽油车、柴油车年降低维修费用50%以上。
三、天然气具有安全性
现将天然气、汽油、柴油的自燃点、爆炸极限、密度列表如下：
表3 燃料属性对比表
项目
天然气
汽油
柴油
自然点/℃
650
427
260
爆炸极限/％
5~15
1~7
0.5~4.1
密度/(kg/m3)
（液）
423
725
835
（气）
0.7167
5.093
—
根据以上表格数据对比，看以得出以下结论：
第一，天然气的燃点一般在650℃，相对汽油、柴油来说，自燃温度高。LNG车用技术采用低温低压储存，一般在-146℃，压力不大于1.2MPa，车载气瓶采用双层抽真空绝热技术；
LNG加注站由于工作介质的低温低压，储存容器及相关设备具有可靠的耐低温性能，安全性较好。液态天然气甚至可以熄灭点燃的香烟，这说明液态天然气是不容易被点燃的。天然气意外泄漏后，不容易自燃，而汽油车，柴油车在碰撞或翻覆着火后，容易爆炸。
第二，天然气的爆炸极限为5%~15%，且密度很低，约为空气的一半左右，稍有泄漏即挥发向上扩散。LNG泄露到地面，它会迅速完全挥发，不会产生任何残留物，这个时间相当短暂。