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国六阶段买LNG重卡划算吗?和柴油车比有啥区别?老司机帮你指点一下

2020-03-27 04:00:00 空客007
卡车之家
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卡车爱好者

国六阶段买LNG重卡划算吗?和柴油车比有啥区别?老司机帮你指点一下

前言:

随着燃料成本的上升,环保压力的加大。往北方地区看到越来越多的车身背大气罐。越来越多的卡友在换车时对燃气车感兴趣,究竟什么是燃气车?什么CNG、LNG很多时候让人傻傻分不清楚。

今天,带大家用最通俗的语言,了解燃气的前世今生,希望大家最后对于燃气车型的选择在心里有杆秤。

国六阶段买LNG重卡划算吗?和柴油车比有啥区别?老司机帮你指点一下

天然属性上CNG与LNG的优劣

一、CNG和LNG到底是什么?有什么区别?

天然气其实和汽油柴油的来源一样,都是化石燃料石油的的衍生产物。CNG与LNG只是存储状态的不一样,使得有了不同名称。

CNG:俗称压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压并以气态储存在容器中

CNG是以高压气体储存在压力容器中,一般压力为20MPa。使用时需要减压后才能正常使用。

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不方便运输,但相比于LNG少了液化流程,CNG价格比LNG低,CNG重卡在天然气产地优势明显

LNG:俗称液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要由甲烷构成。

LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。LNG是以低温状态储存在压力容器中,一般温度在-162度.压力一般均在1.2Mpa.使用时需要将液态天然气气化方可正常使用。

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LNG存储与运输较为便利,在世界上成为重要的交易贸易

还有一个容易混淆的名词:

LPG液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,简称LPG)经常容易与LNG混淆,其实它们有明显区别。与天然气中主要成分甲烷不同,LPG的主要组分是丙烷。

二、为什么一样的天然气,存储方式不同就有不同名称?为什么卡车大多都是用LNG?

因为一个是气态存储,一个是液态存储,两个存储的成本以及技术难度不同,导致两种区别。打一个不严谨的比方,CNG就像你的车用气球存储天然气,只要气球够结实,充的气气压在安全范围内,就不会有问题。

而LNG就像用一个冰箱把气态的天然气冷冻成液态,然后你需要用保温壶装起来,这个保温壶质量要足够好,因为需要承受零下一百多度的温度。比喻虽然不严谨,但是就是这么个道理。

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新中国初期,客车头顶的大气包就是CNG气罐的雏形

大家都知道热胀冷缩的原理,零下162度液态的天然气,能量密度肯定常温常压的气态压缩天然气能量密度高。但是,常温常压的CNG只需要一个高压钢质气瓶或钢内胆环向缠绕气瓶就可以完成装载。

对于存储介质要求不高,气瓶重量相比较轻。但是LNG不同,LNG则需要以-162℃的低温储存在真空绝热的低温容器内。对于存储介质要求高,容器要求能够承受低温和一定压力,存储容器要求高,自重相对较重。

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家家户户都有的暖水壶,就是LNG气罐最基础原理

LNG汽车与CNG汽车相比,储罐天然气密度更高,可以是同体积的气瓶的2.5倍,续航里程长一般可达600公里以上,适合代替柴油重卡以及长途客车,CNG汽车的续航一般是250公里以内,更多用于中短途运输,家用车,出租车等小型汽车。

到这里,大家就能理解了我们卡车为什么大多采用LNG而不是CNG了吧!

由柴油变成LNG,发动机的内外有啥变化?

一、燃气车相比于柴油车,发动机有什么区别?日常使用需要注意什么?

都知道现阶段,LNG比柴油便宜,使用起来,跑的越多,使用LNG越划算。但是,也有很多人担心使用LNG为燃料的发动机不如柴油发动机耐用。省下来的燃料钱到最后全部被修发动机给抹平了。

其实大可不必担心,燃气发动机经过多年发展,技术已经日臻成熟。对于发动机的使用寿命完全可以和柴油车相差无几。

由于燃料天然属性不同,燃气发动机与柴油发动机从内到外,构造也大不相同。

1、柴油发动机的燃油系统。什么高压油泵、喷油器、高压油管等部件,在燃气发动机上统统没有。变成了燃气供给系统,包括高压切断阀、减压器、燃气热交换器、节温器、喷射阀等部件。

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潍柴的燃气发动机,光从外观看,已经少了很多柴油机特有的零部件

2、柴油由于自燃点低,柴油得以以压燃的方式燃烧。天然气则不同,较高的自燃点使得燃气发动机需要和汽油机一样需要布置点火装置。

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火花塞,从来不是汽油车的专属

3、压缩比相比于柴油机,燃气发动机压缩比小,所以燃烧室内的构造与柴油机不同。

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通过改变活塞顶部的形状,也能改变发动机的压缩比

4、由于热值高,燃气发动机燃烧后的排气温度高,废气涡轮增加器的结构增强,加入水冷结构,以增加降温效果。

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燃气发动机更高的排气温度,对于废气涡轮轴承散热提出了更高要求

5、柴油发动机的燃油是以小液滴的形态喷入汽缸,对阀门、阀座等部件可起到润滑,冷却的作用,而燃气呈气态进入汽缸,无润滑作用,易造成上述部件的磨损,阀座及部件干涩无润滑,极易产生过度磨损。所以在阀门、阀座采用了耐磨耐高温的加强设计。

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比柴油发动机要求更耐磨的阀门等部件,才能保持发动机更耐用

以上总结了柴油发动机主要结构部分与燃气发动机的区别。日常使用中,发动机保养也至关重要,作为发动机的血液,柴油发动机的机油与燃气发动机机油也有很多差别。

1、天然气不像柴油那样容易燃烧不完全,气体燃料很难留下杂质既是天然气的优点,也是它的缺点。

没有杂质反而对排气阀或阀座起不到润滑油的效果,因此需要依靠润滑油燃烧带来少量灰分进行保护,灰分太少会导致保护有限,使磨损加剧。

但同时,如果灰分太多的话,又会影响活塞、缸套的正常工作,因此硫酸盐灰分必须保持适量,量太多了需要较高的碱值进行中和,量太少了又需要润滑油加以补充。

润滑油中的硫酸盐灰分可分为无灰、低灰、中灰和高灰类产品。根据不同产品工况,燃气发动机需要搭配不同灰分的机油使用。

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看似枯燥无味的数字,每一个数字背后都代表着机油能否适合发动机运转

2、发动机排气温度比柴油机高100℃-150℃,所以要求机油有更高的抗氧化性和抗硝化性。热负荷高也要求机油运动粘度不能高,需要保障良好的冷却性能。

3、天然气中硫含量比柴油低,所以机油要求采用低碱值。

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燃气发动机机油组成成分有普通柴油发动机机油有很多区别,在使用中,除了极端状况下应急,其他情况下尽量避免机油混用

▎作为新势力,推广中替代柴油车阻力在哪?

一、LNG优点多多,至今比不过柴油车,替代不了柴油车的主要问题是什么?

以下总结了几个卡友常见的对燃气车的担心:

1、气站少、加气不如加油方便

这一点,对比加油站,的确如此,拿LNG加气站为搜索词在地图上搜索,全国加气站数量乍看不少,但是对比于加油站数量,捉襟见肘。且加气站分布较为不均。东北、华南地区气站较为稀疏,且各个城市气站保有量均为个位数。

新疆,作为天然气的主要产地,从地图上看LNG加气站数量并不多。主要是因为相比于CNG,LNG多了将天然气液化的流程,以方便运输,但是成本更高。新疆作为天然气主要产地,运输不是问题,所以导致LNG在新疆反而不多。

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气站的分布,很能够代表了LNG的在全国各地的发展情况

将地图放大,华东、华中、华北地区,气站分布也各有千秋。华北地区最多,城市中气站分布达到二十多三十多的比比皆是。

主要是因为受大气环境治理影响,从政策层面,国家大力引导华北地区使用更加清洁、高效的天然气。华东与华中地区,加气站的建设密度比较一般。

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黄河流域的LNG气站,开挂一般的存在

个人意见:加气站少使得目前使用LNG的用户少。利用好此种优势,提升运营效率,高效运营,跑越多,赚的比人家越多。反而是个利好。毕竟等到LNG气站普及,寺庙是多了,但和尚也变多了。饿不死了,但是也饱不了了,不是吗?

2、自重重,身后背着炸药包,安全性差

说到自重重,其实在重量上,单比较空罐体和油箱的重量,罐体是要比油箱重,但是在加满燃料之后,LNG储存罐和油箱的重量会变得相差无几。

因为LNG的密度为440kg/立方米左右,而柴油的密度为850kg/立方米,拿同样400L(等于0.4立方米)计算,LNG的重量是176KG,柴油的重量为340KG,重量几乎相差一半,基本上可以抵消罐体和油箱重量的差距。

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倒是气罐的体积较大成为了很大问题。不像柴油车,左侧、右侧、双侧、均可布置油箱。现在燃气车主流的布置形式为后置式,就是放在驾驶室后边。目前看是很影响车辆的安全性的问题。

毕竟后置式优点是能够安装大容量的气罐,续航里程方面更优秀。但是后置布局,导致驾驶室在发生事故的时候时,阻挡了驾驶室的后移,前后夹击,导致车辆安全性存在风险。

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后置的气瓶,会阻挡驾驶室的后移,此种事故下,驾驶室很有可能被挤压

将气罐放置在大梁侧面,则没有安全方面担心。但是气罐受到空间限制,气罐容量有限。后置式通常能够放置900L以上容积的气罐,或者叠加放置两个500L气罐。单侧置式的最大只能放置650L左右容积的气罐。

两侧只能放置一侧。且侧置式布置,离地间隙低,发生严重点刮蹭,损坏的几率比后置式大了不少,一个气罐两万起步的造价,损坏成本高昂。

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各有利弊的选装,硕大的侧置式气罐,离地间隙低,即使选装保护装置,发生剐蹭托底以及交通事故,也极容易将气罐损坏

气罐本身安全性方面则无需担心,比起汽柴油车型还要安全。LNG的燃点为650摄氏度,比汽油的427摄氏度和柴油的260摄氏度燃点高,单从燃点上来说,LNG更难直接点燃。

可能有卡友抬杠,柴油燃点更低,才260摄氏度,为什么不易点燃,答案很简单,柴油挥发性极差,与空气接触部分只有表面极薄的一层。具体情况,可以参考此文(LNG气瓶易燃不安全? 这里或许有误会!),有详细解释。

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如果不慎发生泄漏,在泄漏瞬间,液体天然气变成气态,需要吸收大量热量,在泄漏的周边区域形成低温区,能够阻断燃烧的发生

个人意见:比起去要求车辆的被动安全,不如自己主动把握好方向盘。安全驾驶,将命运掌握在自己手中,而不是依靠车辆的被动安全。

毕竟即便是最安全的沃尔沃,也不能保证不发生交通事故,发生交通事故100%安全的。同时后置式只是过渡方案,解决空间布局问题,侧置式应用会越来越多。

3、虽说使用成本低,但动力差

天然气发动机的理论空燃比是17.2:1,意思是17.2公斤空气可以将1公斤天然气完全燃烧掉,所以理论空燃比也叫当量比。超过这个比值,空气更多的空燃比就叫稀薄燃烧也叫富氧燃烧。

之前,为了提高天然气热效率,多采用稀薄燃烧技术,就是让过量的空气进入燃烧室,保证天然气可以和空气充分接触,然后达到彻底燃烧的目的。燃烧的越彻底相应的越节能。

但是带来一个问题,由于空气多,天然气少,发动机的动力相比于普通柴油车,动力性会弱。

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稀薄燃烧虽然会节省气耗,但是会带来发动机输出动力的不足以及尾气中氮氧化的超标

随着技术发展,现如今国六燃气发动机多采用当量比燃烧,从燃烧控制角度来看,当量比燃烧对比稀薄燃烧来说混合气浓度一直较大。

所以,采用当量燃烧的天然气发动机在动力性表现会更好,瞬态响应快,驾驶表现更好。同时,因为没有过量的空气,所以也不会产生大量的氮氧化物排放问题,缺点是带来气耗的上升。

结论:今时不同往日,动力性差已是过去。

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燃气车的动力性不足早已是过去

4、日常使用注意事项多

相比于柴油车,注意事项的确比较多,主要由于其天然气的天然属性造成。

(1)不能室内等密闭场所停放:

LNG是在常压下将气态的天然气冷却至零下-162摄氏度,使之凝结成液体。

因此,LNG汽车停驶期间,气罐内的低温液体会随外界温度而升腾气化,超过排气安全阀设定的压力时,气罐就自动泄压,排出部分天然气。所以,LNG汽车不适合停放在车库等密闭空间内。

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(2)长期停放需放空、行车前检查部件增多:

知道可能需要长期停放时,罐体内的LNG需要提前消耗放空,否者长时间停放罐体泄压,造成白白浪费。

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长期停放复工后,增多的各种阀门,行车前的自检必不可少

个人意见:比起在每次服务区休息总是提心吊胆担心油耗子,天然气不用担心的失窃,同时国六的柴油车在日常使用中注意事项也比国五增加了不少。相互对比,所以个人觉得问题不大。

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如果想要入手的你,需要考虑哪些?

1、购车成本:国五及以前,柴油与天然气差价明显,随着国六到来,差价缩小

技术路线的区别决定了购车成本的区别,成本上的主要差异就体现在发动机、后处理和供给系统,随着国六排放法规的实施,LNG发动机的价格与柴油发动机的高差价被后处理系统价格所弥补,柴油机+后处理的价格与LNG发动机+后处理的价格差已不明显。

最大的成本差异是LNG气罐与燃油箱的差异,重卡500L左右的铝合金燃油箱价格在1000-2000元不等,然而一个450L的LNG气罐价格在2.5万元以上。

造成了在整车价格方面LNG车辆普遍较高,一般重卡匹配两个LNG气罐,再加上各种转换阀类,价格差异达到6—8万。

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随着国六标准的稳步实施,同样是国六排放的柴油与燃气车,差价将比国五时缩小

2、维保成本:总体上,燃气更具优势

维修方面,国六的柴油机与国六的LNG发动机在后处理系统的对比中,LNG发动机后处理系统更加简单。

柴油发动机后处理系统中的一串字母和名词,什么DOC柴油催化氧化系统、DPF颗粒捕捉器、SCR可选择催化还原技术、氨逃逸等后处理技术。先进的技术,复杂的后处理系统,带来了尾气排放的升级,但是也带来了故障率。  

而国六燃气发动机,主要是通过发动机的当量燃烧加上后处理系统EGR+三元催化的组合,就可以达到国六标准排放。相比于国六柴油发动机后处理系统,简单了不少。降低了故障率。

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保养方面,国六柴油发动机的升级主要在后处理系统中,发动机上则变化不大。国六燃气发动机因为采用了当量燃烧,增加发动机热负荷,导致机油以及零部件需要强化。所以保养用机油价格方面,燃气发动机机油价格更高。

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燃气发动机不会出现柴油发动机常出现的DPF颗粒捕捉器堵塞,后处理系统故障率方面更低。虽然保养方面不占优势。但是总体对比,后处理系统拖了柴油发动机后腿,LNG发动机优势明显。

3、燃料成本:越高的运营里程,越高的经济优势

脱离实际工况的算油耗都是耍流氓,以下按照不算最省油、也不算最费油的状况下计算燃料成本差异。

以重卡柴油车每100公里消耗35L柴油为例,当前柴油价格大约6元/L,百公里花费就是:35×6=210元,再加上尿素用量大约10元,国六柴油机百公里合计燃料费用约220元。

天然气车每100公里消耗40KG天然气,天然气价格大约4元/KG,百公里花费就是:40×4=160元,天然气不需要加注尿素,节省一部分成本。天然气车比柴油车每百公里节省60元。

按照年行驶里程10万公里计算,每年可节约燃料费用60000元,按照天然气车比柴油车贵8万元计算,只要一年多的时间就可以弥补购车价格差。保持住出勤率,运营里程越多,天然气车会呈现出更大的运营优势。

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去加注站加注LNG时间并不比柴油加注时间长多少

4、便利性:柴油便利、燃气便利性较差

现阶段,LNG在大部分地区仍然属于非主流的选择。相应的配套、保养、维修等都属于比较空白。

之前已经举例,LNG气站相对较少,如果是固定线路、固定货源、出勤率较高的企业或者个人,LNG绝对是个好选择。毕竟相对固定的线路,沿途气站分布能够了然于胸。能够合理安排备选路线。不至于半路趴窝。

但是对于非天然气产地的线路不固定、货源不固定、出勤率无法保障的企业或者个人,则需要慎重考虑。全国气站分布不均,经常过了这个村就没这个店。不同于柴油,LNG没有专业设备,根本无法自行加注。

如果是因为错过气站导致趴窝,只能等待拖车救援,根据路途远近,一趟拖车钱也不是一个小数目。同时出勤率无法保障,长期停放,低温液态的天然气会因为外界温度而气化,气管自动泄压。泄压出去的天然气,就是成本。

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相比于柴油的柴油桶随拎随走,LNG在便利性方面没有优势

5、未来展望:可期

以上从我们自身出发,活在当下,用当下的角度辨析了天然气目前使用场景中的问题,放开格局,将目光投向国家于世界层面。毕竟跟随把握时代潮流,掌握时代发展脉搏,才能运筹帷幄,决胜千里。

LNG产出方面:国际市场中,目前卡塔尔是最大的LNG出口国,但其市场占比却在逐年缩小。因为澳大利亚、美国和俄罗斯新建LNG项目投运,LNG来源地变的丰富。

LNG消费方面:2017年国家发改委出台的《加快推进天然气利用的意见》指出,2020年中国天然气消费量占一次性能源消费比例力争达到10%,2030年力争达到15%。

尽管这样,仍远低于世界平均水平24.1%的9个百分点,人均用气量约为世界平均水平的29.1%。中国正在提升天然气在能源结构中的比重。

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国际能源中,天然气比重逐年增加,LNG的产能也与日俱增

在2018年由于大规模“煤改气”的影响,以及强劲的燃气发电增长等因素,中国LNG进口总量超过5400万吨,占天然气总进口量的六成,规模创历史新高。中国正在提升天然气再能源结构中的比重。

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中国逐年攀升的消费量与进口量

有了稳定多样化的供给与消费,天然气注定成为一个重要的国家战略资源。既然将天然气上升到与煤炭、石油一样的战略高度。价格要稳定,也必须要稳定。过去天然气价格与石油挂钩。

石油的大起大落,导致天然气价格也做过山车。为了改变这一状况,全世界各国正在努力将过去单一的与油价挂钩模式改变成混合定价。过多的经济学,大家可能理解起来费劲。

只要知道一点,未来,天然气价格再也不是过去想涨就涨,想跌就跌。同时,也不会因为某个渠道的断供,导致天然气价格大起大落。天然气价格波动趋于平缓,对于我们是个利好。

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国际间的LNG贸易主要通过LNG船运输

建议:

多如牛毛的各种信息,让人眼花缭乱,其实化繁为简,想要购买LNG卡车必须有年行驶里程作为保证才能让我们的收益最大化。比如,在以前购买国五LNG卡车年行驶里程十万公里就可以保证比柴油卡车收益高。

但是到了国六阶段,相比于国五气耗的上升,可能需要年行驶里程达到十五万公里以上才能超过购买柴油卡车的收益。当然,需要具体情况具体分析。

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气站少、车辆保有量少、维修保养配件少会随着时间发展,最终会解决。看完整篇文章,相信大家对LNG有了很多了解,LNG并非冷门,属于时代浪潮。

大潮来袭,大海波涛汹涌,但有很多擅长游泳者。游泳池风平浪静,但也有溺水者。要不要下水、什么时候下水,有时候至关重要,因地制宜才是最好。没有最好的,只有最适合的。愿君安好,都能做时代弄潮儿。(文/卡家号:空客007)

LNG/CNG卡家号LNG征稿