天然氣因具有良好的排放性和可獲得性成為車輛的主要代用燃料。液化天然氣（LNG）具有能量密度大、續航裡程長等優點，成為重卡天然氣發動機的首選燃料。

一、柴油車的風險

環境問題和能源危機是當今世界人類所面臨的兩大問題，大面積的霧霾天氣和過高的對外石油依存度成為困擾我國政府的兩大問題。為了降低排放并提高能源多元化，采用代用燃料成為必然選擇。

1.環境問題

汽車尾氣中的顆粒（PM）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOx）、碳氫化合物（HC）等有害排放物成為大氣污染的主要污染源，對人類和動植物造成嚴重的傷害，機動車排放的PM2.5細微顆粒，有大約80%來自柴油車。

2.能源危機

中國自1993年成為石油淨進口國以來，石油的對外依存度逐年增加。一度逼近60%，世界上的主要石油運輸通道，如馬六甲海峽、霍爾木茲海峽、波斯灣等都處在外國的控制之下，過高的對外石油依存度嚴重威脅中國的經濟及國家安全。

二、天然氣車的優勢

天然氣具有資源豐富、易于開采和合成、排放污染低和溫室氣體排放低等優點，被認為是21世紀最具有應用前景的内燃機代用燃料。

1.天然氣儲量大

中國的天然氣資源比較豐富，預計中國天然氣總資源量大約為38萬億立方米（主要包括石油伴生氣、煤炭伴生氣、純氣田），依據現有技術水平和探測經驗，最終可探明的天然氣儲量約達13.2萬億立方米。

2.天然氣便于運輸

液化天然氣（ LNG）因具有便于長途運輸，常溫常壓下天然氣是無色、無味、無毒、無腐蝕性氣體，我國政府積極支持燃氣車的發展，如“西氣東輸”等工程，将西部的天然氣以比較低的運輸成本輸送到東部各省份，同時在各大中型城市建設加氣站網，液化天然氣（LINC）的加工、儲存、運輸越來越成熟。

3.天然氣能量密度大

液化天然氣（ LNG）因能量密度大，适合應用于重卡發動機，它是一種以飽和烴類為主的混合物。組成依産地不同而略有差異，主要成分是甲烷，其體積含量約為85%-95%。另外，含有少量的氮氣、二氧化碳和硫化物。甲烷具有良好的抗爆性，其辛烷值為130，允許采用較高的壓縮比。

4.天然氣更為環保

天然氣的着火溫度為537℃，活化能較高，着火前物理化學反應的時間長，層流火焰的傳播速度慢，燃燒時間長，清潔燃燒、有害排放物及碳排放低。

和柴油相比，天然氣含硫量低，燃燒産物中硫化物排放低。且可以實現無煙燃燒，沒有顆粒排放；氫含量高，溫室氣體的排放比柴油機低25%左右。經後處理後天然氣發動機的排放可以比較容易達到國六标準。

5.天然氣更為安全

天然氣密度為0.715kg/m3，比空氣輕，發生洩漏後可以迅速擴散到高空中，不易積聚，天然氣的爆震極限為5%-15%，自燃溫度高達537℃，氣瓶安裝有防爆設施，在碰撞和翻滾時不會發生失火或爆震。

6.天然氣車更為經濟

燃氣車運行經濟性好。目前壓縮天然氣價格為汽油的50%左右，重卡天然氣車減去維護、壓力容器年檢等成本，運營成本比汽油低30%以上。

燃氣車發動機可以在較高的空燃比下穩定運行，稀薄燃燒提高了發動機的熱效率。天然氣中硫含量低，同時氣體燃料不會稀釋機油，機油的更換周期可以較燃油發動機長，降低了運行成本。

7.天然氣發動機使用壽命長

天然氣發動機工作柔和、無腐蝕性，燃燒過程中無積碳，降低了對曲軸、連杆、活塞等部件的危害。可以使發動機使用壽命較燃油發動機長。

三、天然氣車的後處理技術

雖然天然氣是清潔燃料，但是如果不進行先進燃燒技術和後處理技術，其清潔性僅僅表現在硫煙排放方面，采用當量空燃比燃燒技術時，天然氣發動機的NOx生成量不低于汽油機和柴油機，由于存在CH4燃燒不完全、洩漏等問題，其甲烷性碳氫排放較高，因此采用三元催化後處理技術後，天然氣發動機才能真正實現清潔燃燒。

三元催化轉換器可以将車輛排出的一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物氧化或還原成無害的二氧化碳、水和氮氣，催化器可同時将廢氣中的三種主要有害物質轉化為無害物質。

發動機排氣高溫時通過催化裝置時，催化劑增強CO、HC和NOx這幾種氣體的活性，使CO、HC發生氧化反應、NOx發生還原反應，CO氧化成為CO2氣體，HC化合物氧化成水（H2O）和二氧化碳，NOx還原成氮氣和氧氣。

總結：

燃氣車可有效地緩解國内的能源危機，并在應對能源危機上起到了重要作用。不僅能緩解能源壓力，減少對石油資源的依賴，而且天然氣為清潔能源，燃燒生成物主要是002和水，有利于緩解當前環境污染現狀。(文/卡家号：zhuo)

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