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中国天然气汽车的发展历程掠影

中国天然气汽车的发展历程掠影
――纪念我国压缩天然气汽车保有量逼近140万辆

中国汽车工程学会特聘专家 李永昌
自贡市蓝天天然气科技有限公司 总工程师

一、历史钩沉

  1、我国首台内燃机也是煤气机
  20世纪以来,人们总习惯于将天然气称作汽油或柴油的代用燃料。殊不知,世界第一台内燃机即1860年由法国工程师莱诺(Lenoir)制造出来的内燃机居然是以煤气为燃料的。23年之后的1883年,德国工程师代姆勒(Daimler)才研制成功世界上首台汽油机。1886年1月29日,德国曼海姆专利局批准了德国工程师卡尔?本茨(Karbenz)的三轮汽油车的专利。这一天后来被世人称作是现代汽车的诞生日。1894年,德国工程师狄塞尔(Diecel)研制成功世界上首台柴油机,跟煤气机相比迟了34年。或许应该说汽油、柴油是气体燃料的代用燃料吧。

  国外在19世纪末就有天然气汽车。当时的天然气是充进一个大气包里,置于车顶。这种原始煤气汽车在某些贫油地区小规模使用,由于受到储运条件的限制,气态燃料发动机很快便让位于汽油机和柴油机。

  无独有偶,1908年上海均和安机器厂制造的我国首台内燃机也是以煤气为燃料的。该机为单缸、卧式,功率仅为5.88kw。接着,武汉也于1913年仿造30匹马力的卧式煤气机,并形成系列产品。现在我国内燃机行业均以1908年煤气机问世作为我国内燃机工业的开端年份。

  2、亚洲首次用天然气进行的发电试验
  1935年10月29日在四川省自贡市牛市巷天宝井第一次试验以井火(天然气)代替木炭或白煤煤气作为内燃机燃料用来发电。当时试验用的煤气机仅10匹马力,为汉阳恒顺厂的产品。《川盐改进与资源》一书中曾写道"……成绩非常圆满,此为东亚第一次试验井火代替内燃机煤气之成功在中国内燃工业前途发一异彩。"

  历史有时会惊人的传承性,据2005年的《自贡日报》介绍,"1961年

11月,自流井电厂由烧煤发电改为天然气发电――成为我国第一座天然气发电厂。"

  3、值得纪念和研究的一份历史资料
  前面提及的《川盐改进与资源》一书由自贡蜀光中学化学教师熊楚先生编著,于1941年出版,书名由当时大名鼎鼎的国民政府主席林森题写。

  该书设有"抗战中我国汽油代用问题""天然气代汽油的理论根据","井火作为内燃机燃料之试验"等章节。书中介绍"四川自贡一地地下矿产之丰,世无伦比,盐火天然,聚齐一隅,取用靡缺。以今日国防工业需要而言,则其发展,其井火(天然气)反在盐卤及其他产品之上。盖井火乃天然瓦斯,采自地中,质美量丰。经研考结果已能代替木炭、白煤等发生煤气,以供内燃机关发动之用。其挥发物尤多,故其燃烧力及热量较大于普通发生煤气2倍以上,其代价亦较廉十分之六……"。

  "若至将来扩充,则加速开采富顺、荣县、犍为、乐山出产天然气煤气之区,全国公路汽车之燃料,亦间得自给,不再仰给于人。"

  "要之,井火内燃引擎已告成功,用之汽车已行后,则推而广之,凡属内燃发动机关之航空飞机飞艇,入水之潜艇、鱼雷,行陆之坦克铁车以及穷乡僻壤间之小规模工矿冶采纺织探掘,农畜之耕经营、点灯等以及日常饮食动力之需要,莫不由此低廉内燃之汽油代用品试验工厂成立之供给以成之。且试制之费,尚不至如日本对抚顺油页岩五十万元,其试办之期,亦不至其一十年之久也。期年而已!今日谈持久抗战之诸君,其已熟思至及于此耶!"

  "查此种天然气瓦斯爆发力甚强……可压缩以供飞机燃料,代替舶来汽油、增进国防军工、实国家之幸也;若能作为汽车燃料,便利交通以杜寒漏,实川省之福也。"

  七十年后的今天,我国CNG汽车已近140万辆,全球CNG汽车则已超过1400万辆!俄罗斯已有天然气做燃料的飞机、渡船、火车和拖拉机。重读此书,不能不佩服作者的远见卓识!

  4、天然气气包车
   4.1 气包车的由来

 

  1960年,因汽油供给十分紧张,四川自贡便利用当地丰富的天然气资源作汽车燃料,即在客货车上采用橡胶帘布制造的气包来盛装天然气。后来,泸州、宜宾、成都、重庆、中原油田(濮阳)、开封等地也曾先后仿效使用过气包车。公共汽车车顶上安置一个栏框式气包支架。气包充气满胀时,呈椭圆柱体状。整个气袋用几根绳索约束住,以免气包在车辆行驶中掉落下来。货车则在驾驶室上方搭一个栏框式气包支架。其长度大约仅有公共汽车气包的四分之一。

   4.2 气包车的历史功绩
  主要是克服汽油短缺对一些专业汽车运输企业的严重制约问题。曾记否,六十年代初期行驶在北京天安门前长安街上的公共汽车也曾一度背个大气包(盛装的是人工煤气),铁人王进喜将此视为"贫油国"标志的耻辱,发出了要把"贫油国"帽子甩进太平洋的怒吼。

  1967年的7、8月份,由于交通阻塞,四川汽油供应中断,省内大部分地区的汽车不得不停驶,唯有自贡地区的气包车不受制约,照常运营,作用凸显。

   4.3 气包的改进
  一是气装容积愈做愈大。为了增加气包车的续行里程,减少充气次数。气包长度和高度,不断增加,容积不断增大,从最初的12m3、16 m3增至20 m3、24 m3、28 m3、32 m3,自贡公共汽车公司的公交车顶上的大气包甚至增大到44 m3左右(因受桥梁通过所限,不能再增大)。大气包公共汽车的续行里程约达100公里。

  二是单层改双层。即将气装的橡胶帘布层由单层改为双层,大大提高了气装的耐磨损性和气密性。

  三是,使用企业纷纷开展气袋帘皮破损处的修补刷胶作业,以便延长其使用寿命。

  当时四川的气袋制造厂家主要有位于简阳养马河的四川橡胶厂和重庆橡胶制品厂。值得一提的是自贡市公共汽车公司技术科还为生产单位制定了技术标准。

  经过几十年的岁月,气包车逐步为CNG汽车所取代,目前仅有宜宾巡场等少数地区还有气包车的缩影。

二、压缩天然气的萌芽期

  1、我国CNG汽车的先驱者――张德清
  张德清,中国科学院学部委员,长期担任长春汽车研究所所长,(笔者有幸于1977年在该所拜见过他)。曾主持领导过天然气作汽车燃料的研究工作。1957年,派人到四川巴县用吉斯156汽车进行燃用天然气的试验。1959年3月他在石油科学院来函上批示"代用燃料是当前发展内燃机的重要环节。天然气的综合利用以四川为核心……在汽车上的应用我所要积极准备。

  1961年他派工程师到上海帮助上海市公用局编写天然气汽车研究大纲,设计了压缩天然气装瓶试验站,参加了海燕CK-730微型汽车燃用天然气的试验。根据1960年国家科委制定的"全国天然气综合利用规划",1962年,长春汽车研究所在四川省自贡市设立了继续专门从事天然气汽车的试验和研究工作站――第一机械工业部汽车研究所第三试验站(简称汽研三站)。

 

  2、具有里程碑意义的"压缩天然气汽车"项目通过鉴定
  汽研三站于1962年开始正式承担了国家科委下达的重点科研项目――压缩天然气汽车。该项目历时三年多,由2辆解放CA-10H压缩天然气汽车分别进行了2.5万公里的道路试验和发动机燃用天然气的台架性能试验(这在我国属于首次),于1966年元月在自贡市通过由四川省科委、省交通厅组织的成果鉴定。该项成果也录入了《全国科学技术研究成果登记表》,之后在自贡部分货车上得以推广,后因"文化大革命"而中断。现在看来,20世纪六十年代CNG汽车在自贡地区的试验和小规模实践,开拓了中国乃至亚洲CNG汽车的先河。

  3、相关于早期CNG汽车的事件的追忆
  上世纪七十年代初,省科委曾经下达给自贡市人民汽车公司两项科研项目。一是"天然气转子发动机",二是"玻璃钢气瓶"。这也是自贡市当年仅获得的两个科研项目。笔者是前一个项目的主研人员之一,也参与了后一个项目的部分工作,后一项目的主设计人为韩善行。前一项目进行了发动机台架试验和装车路试,取得了阶段性成果;后一项目也通过气密性、气压试验,但因枪击试验在当时条件太过敏感而无法进行。令人感叹的,当时气瓶铝内胆的壁厚跟四十年后今天国内外CNG铝内胆玻璃钢气瓶的内胆壁厚竟然是高度一致,均为3毫米。该气瓶样品之一目前仍保存在自贡蓝天天然气科技有限公司。

  1979年,由自贡市科协编辑的《科技工作者建议》第6期上刊登了笔者撰写的《建议组织天然气汽车燃料的研究》一文。主要内容就是建议由当时的自贡高压容器厂试制车用气瓶 。

  和筹建自贡CNG加气站。颇具历史意义的是,在这一建议提出的28年之后,由自贡高容厂改制重组的自贡大业高压容器有限责任公司,终于大批量生产出车用CNG气瓶,并逐步发展成为天然气汽车加气站成套设备制造商。

  1979年,自贡市公共汽车公司完成的"提高解放牌汽车发动机压缩比以提高动力性"项目获市科技成果奖。

  1982年,荣县酒厂和自贡公共汽车公司合作完成了"沼气开汽车"科研项目。获市科技成果奖。

  1991年笔者在北京召开的中国汽车工程学会第8届学术年会上宣读的"提高天然气汽车的动力性和经济性"一文,,发表于《汽车技术》1991年第3期,后被收编入"中国科学技术文库"。

  1988年,经自贡市科委批准,成立了自贡市天然气汽车研究所,笔者有幸成为首任所长。该所曾获十多项科技成果。邹广严副省长曾来该所视察工作。该所还曾跟一汽集团、中汽公司、东风朝阳柴油机公司等合作在国内率先开发出油气两用发动机和CNG单燃料发动机。

  自贡市在20世纪80年代曾拥有气包车约1千辆,为当时国内天然气汽车最多的城市,并拥有10多处天然气汽车专用加气站,其中公汽公司的露水湾加气站最先采用涡阶流量计,结束了按袋计量的历史,可同时供8辆车加气,日供气能力达250辆公共汽车,也曾是国内最大的低压天然气汽车加气站。

三、我国CNG汽车的启动期

  我国CNG汽车沉寂十七、八年之后,又于20世纪80年代中期率先在四川省重新启动。
1984年,自贡市公共汽车公司在国内最早提出的"引进车用压缩天然气加气成套设备"项目被批准立项为参加1985年四川省国际经济技术和贸易洽谈会项目(川计经【1984】固1136号),笔者作为项目负责人先后跟意大利新比隆公司、美国诺尔克公司、加拿大代用燃料公司等厂家进行技术洽谈和商务谈判。尽管因故未能签约,但在CNG汽车的建站改车方面接触了国外的先进技术。

 

  1986年6月20日,时任四川省省长的蒋民宽在一份批示中曾明确指出:"汽车及轮船使用天然气在我省来说应是一个战略性的措施"。

  1986年10月12日,《四川省人民政府批准省计经委关于我省汽车用压缩天然气代油的规划意见的通知》(川府发【1986】225号)正式发布。这也是我国第一个由地方政府出台的发展CNG汽车的文件。后来的发展历程表明,我国CNG汽车的推广离不开当地政府的协调领导和推动。该文件明确提出"抓好节约用油和以气代油工作,是我省经济工作中的一项战略性措施"。同年,省计经委在成都市召开了《压缩天然气汽车及加气站方案》审查会(笔者有幸参加)。

  1989年3月14日和10月,由国产设备建设的自贡市荣县CNG加气站和引进国外设备建设的南充加气站相继建成投入使用。紧接着1990年威远加气站投产。换言之,八十年代末期以前我国仅有3个加气站,均建在四川,全部CNG汽车尚不足100辆。

  1991年-1995年,四川省的地方企业和石油部分又在彭州、遂宁、苍溪、德阳、自贡、成都、大竹、内江、荣昌、隆昌、富顺、泸州、江油、大足等地建站,致使四川省加气站保有量达24座。

  在这一期间,全国共建有加气站36座,其中1990年大庆油田引进加拿大设备在油田内部建了二座加气站。1992年,大庆油田又在北京建成一座进口设备站。华北石油局在廊坊和万兴庄建了二座进口设备站。同年重庆在市区柏树堡建成了首座加气站。1994年廊坊和长寿各建有一座国产设备站。此外,新疆油田也建了二座进口设备站。

 

  80年代末,南充石油机械厂和重庆西恩基公司借鉴国外产品,开发出油气两用汽车的专用装置。自贡高容(通达),重庆压缩机厂两家开发出CNG站用压缩机。

  截至1995年,全国CNG汽车保有量近2400辆,且约70%在四川。

  在这期间,既取得了宝贵的经验,培育和造就了建站和管理的技术队伍,但也有不少教训:

  储气设施大部分是由90至180只50升的钢瓶串联组成(见照片)。节点多造成泄漏点多,联接管道多导致充放天然气阻力大。还曾在绵阳、遂宁、富顺等地发生过气瓶爆炸和火险事故。

  部分加气站未安装脱硫和脱水装置;
  多数加气站未配备微量水和硫化氢的检测仪具;
  CNG汽车改装一般仅局限于化油器式的汽车。

四、我国CNG汽车的示范推广阶段

  1996年-2000年,我国加气站保有量已达131座,其中四川81座;CNG汽车保有量为3.7万辆,其中四川2.28万辆。

  这一阶段的最大特点是加气站建设和CNG汽车推广已上升为政府主导行为。1996年,国家科委和原中国石油天然气总公司联合召开了首届北京电动汽车及代用燃料国际展览会。1999年国家成立了由科技部、交通部、建设部、环保总局等13个部委组成的全国清洁汽车协调领导小组,确定了12(后增为16个)个城市为示范城市。之后,一些省市如四川、重庆、西安、乌鲁木等纷纷成立了相应的协调领导机构,出台优惠政策,制定发展规划。

  第二大特点是制定了一些技术标准,建站改车行为走向规范化。如四川率先制定了改车和建站的地方标准,即DB51/220-99《在用汽车改装压缩天然气及汽油双燃料汽车技术条件》和DB51/5013-1996《车用压缩天然气充装站建设技术规范》。石油部门制定了行业标准SY/0092-1996《汽车用压缩天然气加气站设计规范》。国家建设部发布了行业标准CJJ84-2000《汽车用燃气加气站技术规范》。

  此外还有一些相关的国家和行业先后发布,如GB 17258-1998《汽车用压缩天然气钢瓶》;GB/T 17676-1999《天然气汽车和液化石油气汽车 标志》;GB/T 17895-1999《天然气汽车和液化石油气汽车 词汇》;GB 18047-2000《车用压缩天然气》等。

  第三个特点是,国产设备逐渐走向成熟,多数地区加气站设备已趋向国产化。而压缩机、售气机脱硫脱水装备等站用设备、CNG汽车专用装置等的生产厂家已由以前的二、三家增至十几家。为今后的大规模发展奠定了物质技术基础。
五、我国CNG汽车迈入快速发展阶段
进入本世纪以来,我国CNG汽车开始进入快速发展阶段。CNG汽车加气站如雨后春笋遍布全国各地。但时至今日,我国CNG汽车究竟有多少辆,多种说法见诸于媒体报导和文章表述,莫衷一是。
如《中国天然气汽车》2011年第一期刊登的西华大学刘泽仁教授文章中称,"到2010年底,全国燃气汽车40多万辆,天然气汽车30多万辆,有加气站800多座"。

  将于2011年10月在北京举办的"亚太天然气汽车协会(ANGVA)2011会议"的宣传稿称:"目前,中国已有30个省、自治区、直辖市推广使用天然气汽车近40多万辆,建设加气站近1400座"。

  2011年7月13日的中国化工报报导,中国道路运输协会荣誉会长姚明德日前在上海举办的"节能与新能源汽车发展战略研讨会"上称:"2010年中国天然气汽车已达50万辆"。

  《天然气汽车报告(Gas Venicles Report)》2011年6月发布的"全球天然气汽车统计"中称,截至2011年3月,中国天然气汽车保有量为55万辆。

  《中国石化报》2011年5月13日的一篇文章称:"2011年我国天然气汽车保有量将突破百万辆大关"。

  《天然气技术与经济》2011年第4期载文称,"截至2010年底,全国使用天然气车辆近75万辆"。

  据报导,国家曾规划2012年CNG汽车保有量达到100万辆,另有专家预测,2015年我国CNG汽车保有量将达到120万辆。

  造成我国CNG汽车保有量统计数据失真且出入甚大的原因是多方面的,如只有四川省有清洁汽车产业协会,乌鲁木齐有清洁汽车办公室等少数地区设置有能进行较为系统、全面统计这方面工作的单位。各地的车辆管理机关鲜有对CNG汽车进行单独统计者。而各地的质监部门关于车用气瓶的电子标签管理尚在进行之中,而且,气瓶数量跟CNG汽车的数量之间既不能划等号,也不存在线性关系。各地的加气站和改装厂又分属各行各业,对充气和改装车辆的数量缺乏统一和规范的统计。以上种种因素造成了我国CNG汽车保有量的数据五花八门。

  笔者为了弄清我国CNG汽车保有量的真实情况,经过多年的跟踪,遍查了全国31个省、市、自治区的268个地级及其以上城市的有关CNG汽车方面的讯息,经过反复比对、分析,得出自认为是目前最接近真实的数据是,截至2011年6月底,全国CNG汽车保有量为139万辆,加气站总数为1974座。具体收集整理的数据见表一。

  在数据收集处理中,特别注意到将CNG汽车跟LPG汽车、LNG汽车和燃气汽车严格区别开来;但应将L-CNG纳入。将地级市所辖的区县的CNG汽车和加气站的数量进行了合计(不包括在建站)。另外,也注意到,将各地的汽车保有量跟机动车保有量区别开来。

表1 我国CNG汽车及加气站保有量(截至2011年6月30日)

序号

省级行政区

车辆(万辆)

占全国CNGV比例(%

占当地汽车保有量比例(%

加气站

占全国加气站保有量比例(%

1

四川

29.28

21.04

7.78

266

14.13

2

新疆

28.2

20.26

20.76

227

12.01

3

山东

18.71

13.44

2.22

233

11.64

4

河北

7.76

5.58

1.08

87

4.60

5

重庆

6.5

4.67

5.33

92

4.81

6

河南

5.35

3.84

1.42

100

5.29

7

宁夏

5

3.59

5.49

32

1.69

8

陕西

4.62

3.32

167

5.82

9

甘肃

4.6

3.31

5.41

40

2.12

10

安徽

4.42

3.18

2.11

101

5.45

11

江苏

4.15

2.98

0.73

118

6.19

12

内蒙

3.35

2.41

1.41

63

3.33

13

湖北

3.15

2.26

81

4.29

14

山西

2.96

2.13

0.97

52

2.59

15

吉林

2.1

1.51

1.09

32

1.69

16

湖南

1.7

1.22

4.19

50

2.17

17

青海

1.6

1.15

4.35

31

1.59

18

黑龙江

0.9

0.65

0.43

32

1.69

19

辽宁

0.85

0.61

0.23

34

1.80

20

北京

0.8

0.57

0.17

28

1.48

21

广东

0.76

0.55

0.10

25

1.32

22

海南

0.59

0.42

1.45

21

1.11

23

天津

0.55

0.40

0.34

10

0.53

24

贵州

0.35

0.25

9

0.48

25

浙江

0.27

0.19

9

0.48

26

福建

0.23

0.17

0.12

10

0.53

27

云南

0.17

0.12

8

0.42

28

江西

0.13

0.09

0.09

6

0.32

29

广西

0.09

0.06

0.06

4

0.21

30

上海

0.02

0.01

0.01

4

0.21

31

西藏

0.0009

2

20119月份统计

合计

139.16

1974


六 、 中国CNG汽车在世界上的排名已升至第五位

  我国CNG汽车的保有量现已超过印度(110万辆),世界排名第五位,仅次于巴基斯坦、伊朗、阿根廷和巴西。我国CNG加气站保有量已排名世界第二位,仅次于巴基斯坦(详见表2)。

表2:世界CNG汽车保有量前10个国家

排名

国家

CNG汽车保有量(万辆)

所占比例(%

加气站保有量(座)

统计日期

1

巴基斯坦

285.050

20.28

3273

2010.12

2

伊朗

207.093

14.73

1574

2011.1

3

阿根廷

192.007

13.66

1878

2010.12

4

巴西

166.7038

11.86

1753

2011.1

5

中国

139

9.88

1974

2011.6

6

印度

110.000

7.82

600

2010.12

7

意大利

75.4659

5.36

831

2010.12

8

哥伦比亚

34.000

2.41

632

2011.1

9

泰国

23.8588

1.69

434

2011.2

10

乌克兰

20.0019

1.42

500

2009.11

合计

1405.50

19285

 

  需要说明的是,巴基斯坦今年因天然气涨价,油气价差缩小,许多加气站暂时关闭。该国议会还出台了禁止新建天然气汽车加气站的政策,其发展势头已被扼制,甚至开始萎缩,其世界排名不久必将退后。此外,巴基斯坦和印度的CNG汽车中,还有不少三轮车。

七 、 川、疆、鲁形成我国CNG汽车第一军团

  四川、新疆、山东三省区已共计拥有76.19万辆CNG汽车保有量,约占全国保有量的55%,这样就自然形成了国内CNG汽车保有量的第一军团,有必要对其逐个进行深入剖析。

  1 、 23年来一直雄踞首位的四川省
  从CNG汽车在我国问世起直到今天,四川省以29.28万辆的CNG汽车保有量和266座加气站的骄人业绩,双双位列全国之冠。有趣的是该省CNG汽车保有量占全国保有量的五分之一强,正好跟世界冠军巴基斯坦CNG汽车保有量占全球保有量大致相似,其具体数据详见表3。

表3 四川省CNG汽车及加气站保有量

序号

城市名

CNG汽车

(万辆)

加气站(个)

占当地汽车保有量比例(%)

1

成都

10

83

5.56

2

绵阳

4.2

26

19.09

3

德阳

3.6

22

18.95

4

南充

1.5

18

10.67

5

达州

1.49

13

-

6

遂宁

1.38

12

13.80

7

自贡

1.32

13

18.86

8

乐山

1.17

12

9.00

9

眉山

0.8

9

-

15

巴中

0.7

6

13.58

10

泸州

0.6

12

7.50

13

内江

0.6

8

8.42

12

资阳

0.5

5

-

11

广安

0.4

7

9.54

16

广元

0.36

8

3.91

14

雅安

0.3

3

-

17

宜宾

0.30

7

3.36

18

凉山

0.03

1

-

19

阿坝

0.03

1

-

合计

29.28

266


   四川之所以长期处于国内CNG汽车的N连冠的地位,主要与以下因素有关:

  该省天然气汽车的资源开发和输气管网的形成,大大早于国内其它地区,而早在1966年元月,"压缩天然气汽车"这个国家科委当年下达的重点科研项目就在四川省通过鉴定。无疑是开了亚洲天然气汽车应用之先河。

  其二,四川气田为我国四大主力气田之一,尤其是本世纪以来,先后发现并开发了普光、龙岗、元坝、川西等大气田。其中已建成的中石化普光气田已探明地质储量达到5500亿m3,年产气能力为100亿m3。而今年9月国家公布的元坝气田的三级地质储量更是达到8286.28亿m3。中石化宣布的该气田2013年形成年产13亿m3天然气的能力,2015形成年产37亿m3天然气的能力。此外,中石油宣称其下属的西南油气田分公司(总部设在四川成都的)2015将形成年产300亿m3天然气的能力,其中页岩气10亿m3(为国内首批页岩气)。

  其三是目前CNG价格尚能跟飞涨的燃油价格形成较有吸引力的价差空间。2010年7月1日之前统一为2.70元/m3,之后调整4.00元/m3;

  其四是四川的各级政府较为重视CNG汽车的推广,出台了一系列的鼓励政策和管理规范以及技术标准,如早在1986年就出台了《四川省人民政府批准省计经委关于我省汽车用压缩天然气代油的规划意见的通知》(川府发【1986】225号)这一可以载入我国CNG汽车发展史册的文件。1995年,在全国率先成立了天然气汽车专业委员会;之后又于1999年省政府出台了《四川省人民政府关于加快发展压缩天然气汽车产业的通知》(川府发【1999】2号)。与此同时,各地级市先后成立了CNG汽车领导小组及办公室。2005年还成立了四川省清洁汽车产业协会。

  其五,四川省形成了汽车加气站站用设备、车用装置及气瓶等CNG汽车的产业链。站用设备的国内市场占有率居首位。其中,站用储气井的建造的市场占有率更是高达100%。同时,省内遍及各地市的几十家定点改装厂(CNG汽车保有量中的85%以上是改装车),大多数地市还建有相应的气瓶检测单位。此外还有蜀都客气、南骏汽车、南充东风汽车等CNG汽车客、货车整车生产厂家。而南充内燃机公司的车用CNG发动机的生产规模目前高居国内首位。

  2 、 气足价廉的新疆
  新疆CNG汽车虽然起步较早,但在上个世纪还仅限于乌鲁木齐市及新疆油田所在地区。本世纪以来,逐渐发展到各地级市、州。曾一度于2007年6月停止"油改气",后在2009年5月重新恢复改车以来,私家车如潮水般涌到各改装厂,CNG汽车保有量也就呈井喷之势增长。尤其是乌鲁木齐市2009年CNG汽车保有量仅约3万辆,目前已达12万辆!雄居全国各城市的首位。其增长速度之快,国内绝无仅有。除上述第一军团的省区以外,仅该市一个城市的CNG汽车的保有量竟然领先于国内其余27个省、市、自治区!目前,新疆的CNG汽车遍布17市、州,数量共计28.2万辆,占全国CNG汽车保有量的20.26%,占新疆汽车总保有量20.76%,新疆加气站数量为228座,占全国加气站总量的11.69%。其具体情况详见表4。

表4:新疆CNG汽车及加气站保有量

地级市

乌鲁木齐

昌吉

阿克苏

石河子

喀什

和田

克拉玛依

吐鲁番

哈密

(万辆)

12

7

3

1

0.8

0.8

0.5

0.5

0.3

站(个)

63

21

34

16

14

7

9

7

7

地级市

巴音郭奥州

博尔塔拉州

克孜勒苏柯尔孜州

伊利

塔城

阿勒泰

阿拉尔

五家渠

合计

(万辆)

0.7

0.2

0.2

0.3

0.4

0.1

0.3

0.1

28.2

站(个)

15

1

3

9

5

4

10

2

228


 

  从表4可知,新疆的CNG汽车保有量占民用汽车总保有量的比例已逾20%,其中,乌鲁木齐市更是高达30%,实为全国之最。其它各省区的该比例均在10%以下。可以断言,10年之内,其它省、自治区要赶超这一比例确非易事。

  此外,首府乌鲁木齐市的油改气改装厂多达65个,也属全国各城市之最。该市的地窝堡加气母站日加气能力为50万m3,更是国内之最。

  新疆CNG汽车发展迅猛的主要原因有以下四个方面:

  首先是国家政策支持力度大。2009年5月中旬召开的中央新疆工作座谈会上中央提出,在新疆"逐步发开天然气利用政策,增加当地利用天然气规模"。5月18日,新疆则开始全面恢复"油改气"工作。

  其二、新疆的CNG价格全国最低,仅为其它省、市、自治区的一半甚至更低。

  其三、新疆的天然气资源之丰沛,当属全国首位。以克拉玛依为主的中石油新疆气田也是我国四大气田之一,"十二五"期间的产气能力将达到300亿m3。此外,新疆不仅是"西气东输"的气源地,而且,还是"西气东输"二线、三线的国内管道首段。值得着墨的是,我国方兴未艾,产能巨大的煤制天然气的生产基地一大半部署在新疆。"十二五"期间将有上百亿m3天然气产能,这也是新疆得天独厚的地方。

  其四、新疆地广人稀,各城市在建站选址方面远较内地城市便利得多。

  3 、 全面推进CNG汽车发展的山东
  早在本世纪初,山东即提出包括发展CNG汽车在内的"气化山东"宏伟规划,"西气东输"到达山东,引进内蒙和中原油田的天然气、本省胜利油田的天然气,山东实现了气源的多元化。同时,除济南、青岛两市以外的大多数地区的天然气价格均在4.00元/m3之下,这就大大促进了全省17个地级市的CNG汽车的全面推进。目前,全省CNG汽车的保有量已达18.71万辆,名列全国第三位。加气站保有量233座,名列全国第二位(详见表5)。

表5 山东省CNG汽车及加气站保有量
 

济南

东营

烟台

泰安

滨州

临沂

德州

聊城

威海

(万辆)

1.3

6.54

0.77

0.3

2.5

0.6

3.3

0.5

0.2

()

41

22

30

10

15

15

12

7

4

气价(/m3)

4.28

3.26

3.93

3.8

3.56

3.8

4.0

3.8

3.8

备注

5家瓶检站

30家改装厂

14家改装厂

27家改装厂

5家改装厂

济宁

莱芜

菏泽

日照

枣庄

淄博

潍坊

青岛

合计

(万辆)

0.1

0.25

0.25

0.1

0.1

0.6

0.6

0.7

18.71

()

2

6

3

3

2

17

13

31

233

气价(/m3)

4.2

3.8

4.16

4.20

3.80

3.78

3.8

4.62

备注

3家改装厂

8家改装厂

18家改装厂


八、第二军团――CNG汽车保有量全国排名第4至第10的省、市区

  1 、 CNG汽车保有量逾7万辆的河北省
  以石家庄和廊坊市为双子星座的河北省至1992年开始建站、改车以来,目前,CNG汽车已遍布全省,所有(11个地级市)保有量达7.76万辆,排名全国第四位。加气站87座(具体数据见表6)。

表6 河北省CNG汽车和加气站保有量

石家庄

廊坊

保定

沧州

邢台

邯郸

承德

张家口

唐山

秦皇岛

衡水

合计

(万辆)

2

3

0.2

0.56

0.6

0.5

0.1

0.05

0.2

0.4

0.15

7.76

()

32

21

3

6

8

5

6

1

2

1

2

87

气价(/m3)

3.56

3.8

3.56

3.55

3.15

3.3

4.25

备注

改装厂26

改装厂26

 


 

  值得一提的是,仅廊坊和石家庄两市的CNG汽车保有量(5万辆)加气站数量(53座)和改装厂数量(52个)均占全省数量的6成左右,另一个引人关注的是,除秦皇岛市以外,全省各地CNG价格都在4.00元/m3以下,且有过半城市在3.60元/m3以下。

 

  2 、 起步较早近年来进展缓慢的重庆
  柏树堡CNG加气站于1992年投入使用,开启了重庆推广CNG汽车的历程,目前,CNG汽车保有量达6.5万辆,居全国第五位。加气站91座。

  重庆市CNG汽车产业颇为发达。加气站成套设备、车用气瓶和CNG汽车专用装置的生产厂家一应俱全,还拥有长安、力帆、恒通等汽车整车制造厂,生产CNG原装轿车和大客车,共有51个CNG车型上了国家发改委公告,居全国之首。但是,近年来由于气源较为紧张,尤其是CNG价格从2010年7月起升高到每立方4.50元/m3等原因,重庆CNG汽车的发展速度明显缓慢下来。

  3 、 由郑州、濮阳带动的河南省
  中石化中原油田所在地的濮阳于1996年在河南率先建站、改车。郑州则于2001年开始推广CNG汽车。目前,全省CNG汽车已遍布全省17个地级市,CNG汽车保有量达5.40万辆,位居全国第六位。加气站数量为102座(详见表7)。河南全省CNG价格目前统一为:3.60元/m3。较大的油气价差空间实为推广CNG汽车的一大动力。

  表7 河南省CNG汽车和加气站保有量

序号

城市名

CNG汽车

(万辆)

加气站(个)

1

郑州

1.2

24

2

濮阳

0.8

12

3

开封

0.3

7

4

洛阳

0.2

4

5

平顶山

0.3

7

6

焦作

0.6

6

7

鹤壁

0.1

2

8

新乡

0.3

5

9

安阳

0.3

11

10

许昌

0.2

4

11

漯河

0.1

2

12

三门峡

0.05

1

13

南阳

0.1

2

14

商丘

0.1

4

15

信阳

0.2

3

16

周口

0.4

5

17

驻马店

0.15

3

合计

5.40

102


  4 、 站少车多的宁夏
  2003年银川率先在宁夏建站、改车。目前,虽然全自治区仅有32座加气站(其中银川21座),CNG汽车保有量却高达5万辆(其中,银川4万辆),居全国第七位。全区CNG汽车改装厂60家(其中银川35家,详见表8)。在全国省会城市中率先实现公交车(1044辆)和出租车(5006辆)全部"油改气"。全区CNG单价为3.55元。

表8 宁夏CNG汽车和加气站保有量

序号

城市名

CNG汽车

(万辆)

加气站(个)

1

银川

4.00

21

2

吴中

0.40

5

3

石嘴山

0.40

3

4

中卫

0.30

3

合计

5.10

32


  5 、 以西安为中心推广地区的陕西
  西安从1998年在全省率先建站、改车。目前全省10个地级市已做到了全覆盖,共计拥有CNG汽车4.62万辆(其中西安2万辆),位居全国第八位。加气站149,(其中西安100座)。全省CNG价格统一为3.55元/m3。加之坐拥长庆气田(全国四大气田之一,2015年产能将达350亿m3),因此,颇具发展潜力(详见表9)。

表9 陕西省CNG汽车和加气站保有量

西安

宝鸡

咸阳

铜川

延安

汉中

安康

渭南

榆林

商洛

合计

(万辆)

2

0.6

0.36

0.2

0.36

0.1

0.05

0.4

0.5

0.05

4.62

()

100

12

17

5

9

1

1

8

13

1

167


  6 、 覆盖面尚未过半的甘肃省
  因气源关系,甘肃全省14个地市中,仅有兰州、酒泉等市、州有CNG汽车,首座加气站于2003年在兰州建成。目前,该省CNG汽车保有量为4.6万辆(其中兰州3.2万辆)。居全国第九位。加气站数量为40座(详见表10)。

  表10:甘肃省CNG汽车及加气站保有量

地级市

兰州

酒泉

白银

临夏州

庆阳市

嘉峪关

合计

车(万辆)

3.2

0.8

0.2

0.2

0.1

0.1

4.6

站(个)

18

10

4

4

2

2

40

备注

其中城市公交0.5万辆、出租车1.1万辆,其他机动车3万辆

  

  甘肃CNG气价在2.59元/m3(兰州)至3.60元/m3(嘉峪关),油气价差颇大,随着全省输气管网贯通,发展前景广阔。

  7 、 除黄山外全省覆盖的安徽省
  安徽省从2005年开始推广CNG汽车,目前,全省除黄山以外的其它16个地级市均在推广CNG汽车,保有量已达4.42万辆,位居全国第十位。加气站101座(详见表11)。

表11 安徽省CNG汽车和加气站保有量

合肥

豪州

淮北

宿州

阜阳

蚌埠

淮南

滁州

六安

(万辆)

1

0.15

0.2

0.2

0.36

0.35

0.35

0.2

0.15

()

30

3

4

2

9

8

8

5

3

巢湖

芜湖

马鞍山

安庆

池州

铜陵

宣城

合计

(万辆)

0.2

0.5

0.3

0.15

0.05

0.16

0.1

4.42

()

2

10

8

2

1

3

3

101


 

  安徽省的CNG价格全省统一为3.58元/m3。这就为今后CNG汽车的大发展奠定了良好的基础。

九 、 保有量上万辆的省份

  1 、 后来居上的江苏省
  2005年4月28日在南京天保驾校落成的首座加气站揭开了江苏省推广CNG汽车的序幕,经过6年的努力,目前, 118座加气站遍布全省13个地级市,CNG汽车保有量已达4.15万辆(详见表12)。

表12:江苏省CNG汽车及加气站保有量

地级市

南京

无锡

苏州

南通

泰州

徐州

淮安

宿迁

连云港

车(万辆)

1

0.5

0.2

0.1

0.15

0.55

0.25

0.15

0.2

站(个)

23

17

8

8

4

11

8

5

4

地级市

扬州

常州

镇江

盐城

合计

车(万辆)

0.4

0.35

0.15

0.15

4.15

站(个)

8

12

5

5

118


 

  尽管江苏CNG价格大都在4.00元/m3以上,但是由于90号汽油早已退出该省市场,跟7.50/L左右的93号汽油相比,还是有一定的油气价差,因此,CNG汽车能够在该省稳步发展。值得一抒的是"西气东输"设在长江三角洲的配套工程――金坛储气库即建在该省,其设计总有效库容为26亿m3。

  此外,无锡柴油机公司研制的能达到国四排放标准的天然气单燃料发动机已通过黄海、宇通、金龙、恒通等知名客车厂家选配后大举进入国内CNG公交车市场。

  2 、 以呼、包、鄂三市为顶角的内蒙古
  内蒙古天然气资源丰富,背靠探明储量上万亿m3苏格里大气田,虽推广CNG汽车仅几年历史,但很快就覆盖了全省12个地级市,大有后来居上之势。其中尤以呼和浩特、包头、鄂尔多斯三市的规模最大。目前,全自治区CNG汽车保有量已达3.35万辆。加气站63座(详见表13)。

表13 内蒙古CNG汽车及加气站保有量

城市名

呼和浩特

包头

鄂尔多斯

赤峰

乌兰浩特

乌兰察布

乌海

呼伦贝尔

通辽

锡林浩特

二连浩特

巴彦淖尔

合计

(万辆)

0.7

0.8

0.6

0.15

0.05

0.2

0.2

0.1

0.1

0.2

0.05

0.2

3.35

加气站(个)

13

19

8

2

1

3

2

2

3

5

1

4

63

  3 、 湖北省
  2001年恩施加气站开业,拉开了湖北推广CNG汽车的序幕。2010年7月之前,湖北CNG汽车发展势头良好,但之后由于CNG气价由3.35元/m3一下子猛涨到4.50元/m3,油改气立即停滞下来。目前,该省CNG汽车保有量为3.15万辆。加气站81座(详见表14)。

表14 湖北省CNG汽车及加气站保有量

武汉

襄樊

随州

荆门

孝感

宜昌

黄岗

鄂州

荆州

黄石

咸宁

恩施

合计

(万辆)

1.2

0.3

0.1

0.15

0.15

0.25

0.2

0.1

0.3

0.2

0.1

0.1

3.15

加气站(个)

41

6

1

4

4

7

4

2

4

5

1

2

81

 

  4、以煤层气为特色的山西
  山西晋城是我国煤层气汽车及其加气站最多的城市,其煤层气通过管道和气罐拖车送到太原等城市的加气站。目前,全省CNG汽车保有量已近三万辆,加气站数量为52座(详见表15),煤层气加气站的售价为3.60元/ m3

表15 山西CNG汽车和加气站保有量

太原

晋城

大同

朔州

忻州

阳泉

晋中

吕梁

长治

临汾

运城

合计

车(万辆)

0.5

0.9

0.5

0.1

0.13

0.25

0.03

0.1

0.2

0.2

0.15

2.96

加气站(个)

8

14

3

1

2

5

2

3

6

5

3

52


 

  值得一书的是晋城起草了国家标准《车用压缩煤层气》。此外,CNG汽车并不算多的运城市还出台了首个全省首个地方法规《运城市车用燃气设施安全监督管理办法(试行)〔2011〕》。

  5、以长春为中心推广地的吉林省
  众所周知,由于历史缘故,东北三省过去一直推广的代用原料是液化石油气(LPG),近几年才逐步改用CNG。如长春市直到2009年底,有CNG加气站19座,LPG加气站12座。目前,全省共有CNG汽车保有量2.1万辆(其中长春即有1.3万辆),加气站数量为33座(详见表16)。目前长春市CNG价格为10.09元/ m3。省内辽源、通化、北山等城市尚未通天然气,但已做管道输气的规划。

表16 吉林省CNG汽车和加气站保有量

长春

吉林

四平

松原

白城

合计

车(万辆)

1.3

0.45

0.05

0.25

0.05

1.1

加气站(个)

19

5

1

7

1

33

  6、方兴未艾的湖南
  因气源关系,湖南也是"西气东输"抵达后于2006年才开始推广CNG汽车的。目前,尚有张家界、怀化、郴州等城市无天然气气源。全省目前CNG汽车拥有量仅为1.7万辆,加气站也仅为50座。全省CNG气价统一为3.75元m3。发展空间颇大。

表17 湖南CNG汽车和加气站保有量

长沙

湘潭

株洲

衡阳

岳阳

常德

益阳

娄底

合计

车(万辆)

0.47

0.2

0.2

0.15

0.3

0.2

0.15

0.1

1.7

加气站(个)

18

5

3

2

9

9

3

1

50

  7、青海
  因背靠涩北气田的关系,早在2000年9月1日的格尔木油田正是营业,从此青海的天然气汽车步入稳步发展的道路,只不过该省地广人稀,社会车辆保有量不多(36.82万辆),因此,该省CNG汽车1.6万辆,但在汽车保有总量中的比例仍达4.35%。目前青海加气站有32座。其中,西宁市CNG汽车保有量为1.1万辆,加气站16座;格尔木CNG汽车保有量为1.4万辆,加气站9座。
值得一提的是,2010年玉树大地震后,第二年则建设了可满足1000辆汽车加气的L-CNG加气站。

十 、CNG汽车保有量不足万辆的省市区

  由于种种原因,造成的CNG汽车保有量不足万辆的省市区共有14个。

表18 不足万辆CNG汽车的省、市、区

黑龙江

辽宁

北京

天津

广东

贵州

海南

浙江

福建

云南

江西

广西

上海

西藏

合计

(万辆)

0.9

0.85

0.8

0.55

0.76

0.3

0.59

0.27

0.23

0.17

0.13

0.09

0.02

0.0009

5.66

加气站

32

33

28

10

21

9

18

9

10

8

6

4

4

2

191

 

  上述地方发展迟缓的主要原因简析如下:一是特大城市建筑物和人居密度太大,建站选址难度太大。如北京、上海、天津三个直辖市都存在这个问题;二是气源问题暂未解决。如云南、贵州、广西三省区要等到中缅输气管道2013年接通后,才具备大规模推行CNG汽车的条件。三是输气管道虽已初通,但还有一个规划分步实施的过程,如浙江、江西、福建(L-CNG)均属此类情况。四是政策因素影响,如上海、天津、海南、广东均准备选择液化天然气(LNG)汽车为主的代用燃料汽车发展模式。

十一 、中国天然气汽车发展历程中颇具意义之"最"

  1、最先领导和主持我国天然气汽车试验者――张德清。
  张德清(1900―1977),江苏宝山人,原中国科学院学部委员,一机部长春汽车研究所所长。最早於1957年即涉足天然气作汽车燃料的试验和研究。还曾於1958年在辽宁锦州主持过液化石油气作为汽车燃料的研究并获成功,曾一度在辽宁省推广。

  2、连续从事天然气汽车技术工作时间最长者――李永昌
  李永昌,四川成都人,中国汽车工程学会首批特聘专家,国务院政府特殊津贴获得者,原自贡市天然气汽车研究所所长,现任自贡市蓝天天然气科技有限公司总工程师,兼任《中国天然气汽车》编委。自1971年承担四川省科委重大科技项目―天然气转子发动机研制开始,至今40年来一直从事天然气汽车的应用技术研究。主持过这方面的科研项目并获成果十余项,发表论文五十余篇。其中,"提高天然气汽车的动力性和经济性"一文发表于"汽车技术"1991年第3期,为我国CNG汽车领域发表的第一篇学术论文。

  3、最早的CNG汽车科研成果―"压缩天然气汽车"
  该项目於1966年元月10-11日在自贡通过鉴定。

  4、最早推广使用天然气汽车的城市――自贡市:气包车1960年;CNG汽车1966年。

  5、最早的CNG汽车加气站――荣县站和南充站
  自贡市荣县站於1988年建成,1989年3月14日投产,1990年元月通过由四川省生产委员会主持的鉴定会(本人受省交通厅委托与会)。该站由四川省机械研究设计院设计,全部采用国产设备,业主单位为荣县煤气公司。南充站系石油部门全套引进设备,於1989年10月建成投产。

  6、国内最早,目前也是唯一的天然气汽车专业刊物――《中国天然气汽车》。该刊于2000年创刊。目前已连续出刊168期。

  7、目前CNG汽车保有量最多的城市――乌鲁木齐市:逾12万辆。

  8、最大的CNG汽车加气母站――乌鲁木齐地窝堡:日产天然气50万立方米。

  9、CNG汽车和加气站保有量最多的省份――四川省:29万多辆车;266座加气站。

  10、在全国31个省、市、区中CNG汽车保有量占当地汽车保有量比例最高的是新疆,逾20%;在全国268个地级及其以上城市中,该项比例最高的是乌鲁木齐,逾30%。

  11、第一个煤层气汽车加气站――2006年9月16日开业的太原市晨光加气站。


十二 、 预测和展望

  1 、 一年内新疆CNG汽车的保有量必将超过四川,从而终结四川省的23连冠。

  2 、 2015年我国CNG汽车保有量有望超过200万辆大关,位列世界第二至第四位。2020年,无论是CNG汽车还是加气站的保有量都极有可能成为世界第一,CNG汽车保有量总量将突破300万辆,加气站总量将突破4000座。

  3 、 "十二五"期末,将涌现10个以上CNG汽车保有量逾10万辆的省、市、自治区。新疆和四川可望达40万辆,山东可望达30万辆。从目前到2020年之前,天然气作为替代汽、柴油的第一车用清洁能源的地位仍然是无可动摇的。

十三 、 结束语

  从1971年参加"天然气转子发动机研制"算起,本人从事CNG汽车应用技术工作已整整40年。关注、收集有关国内外CNG汽车发展历史、天然气资源、管网建设、CNG汽车及其加气站的保有量的进展等数据,已成为本人工作学习的爱好和习惯。自感有责任将个人了解和经历的有关CNG方面的历史整理出来跟大家共享。此外,近几年来,本人一直对我国CNG汽车保有量数据五花八门、严重失真的现状深感遗憾。因此不揣冒昧将多年来自己收集的有关情况进行归纳、比对和筛选,作出一个初步的调研报告。权当引玉之抛砖。因由于个人能力和水平有限,不妥之处,尚需业界有识之士不吝指教。

  (本人电邮为:lyc1946cn@yahoo.com.cn )