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摘 要：随着我国经济的发展和城市化进程的加速，汽车的人均占有量越来越大。汽车行业的发展严重影响了城市环境问题。作为新能源汽车的一种，CNG（压缩天然气）汽车不但可以改善我国现阶段能源结构，还可以降低汽车尾气排放。发展CNG汽车将成为目前解决能源问题和环境问题的重要途径。
关键词：CNG汽车；环境保护；可持续发展；节能减排
0前言
继英法德等欧洲发达国家宣布将在2040年全面停产和停止销售传统燃油汽车后，拥有世界最大汽车市场的中国也加入了“汽车禁油”的行列。近年来，我国的新能源汽车发展迅速。2017年9月，传统汽车制造巨头梅赛德斯-奔驰宣布，将在2022年之前将旗下整个汽车产品线全部实现电动化，传统燃油车型将全面停产停售。这对于已经习惯了燃油车的车主来说，电动汽车充电速度慢和续航里程短的问题短期内得不到有效解决，将成为电动车普及的最大阻力。
1 CNG汽车的城市发展优势
为了能有效缓解能源压力，改善城市环境质量，全世界的汽车厂商纷纷调整汽车燃料结构，加紧研发清洁型能源汽车。常见以及常用的新能源汽车包括天然气汽车、电动汽车、醇类燃料汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和混合动力汽车等。随着各国政府对环境保护工作的重视和能源结构战略设想的调整，CNG技术在各国也得到快速发展及推广应用，而CNG汽车以其低成本、低排放、抑制温室效应和降低对石油依赖度等优点，成为当前世界汽车工业的一个重要发展方向，并展现出广阔的前景。
天然气是矿物燃料中最清洁的能源，其杂质含量极少。理论上，它燃烧后没有污染，具有显著的环保性。与燃油相比，二氧化碳排放低 25 %，二氧化硫排放低75 %左右，而价格却只有汽油的一半。
2 CNG汽车发展现状
CNG汽车的发展离不开政府的扶持和政策的支持。为减少环境污染，许多国家政府颁布了一系列法律法规，并出台一些鼓励性政策。譬如：针对燃油车辆制定更严格的汽车尾气排放标准；在天然气供应、加气站建设等方面给予资金支持等。在荷兰，整个汽车运输业的50%已经采用天然气燃料，奥地利维也纳的公交车基本全部采用天然气作为燃料。有些国家还规定，对改装为天然气汽车的车主，从改装之日起可免税3年。以上政策有力地促进了 CNG汽车良性发展 。
中国的天然气汽车在国家的大力支持下也逐渐初具规模，整个天然气汽车产业体系基本形成。根据国际天然气汽车协会统计，截至2008年底，中国已在近30个省、市、自治区的80多个城市推广了天然气汽车，拥有 CNG汽车约40万辆，加气站1000余座。特别是随着节能环保意识的提升和国家能源结构的调整，近年来 CNG公交车在国内大部分地区已经得到大力推广和广泛应用。更为可喜的是，CNG 汽车推广范围不断扩大后，推广的车辆也由单一的公交车、出租车逐步扩大到邮政年、垃圾车、政府用车甚至私人车辆等。我国清洁汽车已逐步形成区域化发展的模式。
3 CNG汽车的技术原理
CNG车用燃气系统主要由气瓶、气路和充气面板三部分组成。目前，车用CNG气瓶主要有两种类型，分别是钢制内胆玻璃纤维缠绕瓶和车用压缩天然气钢瓶。气路主要包括燃气管路，减压阀等。充气面板的核心部件是加气口，目前国内常见的是卡扣式和NGV插销式两种。
近年来大量出现的是将汽油机汽车改制为汽油/CNG两用燃料汽车，改制后汽车的动力性降低了 10 %～ 20 %。发展天然气汽车的关键是加快天然气发动机的研究，包括电子控制技术，它是对天然气发动机的燃料供给、点火定时等进行精确控制，是实现天然气汽车发动机高效率、低污染燃烧的关键。
4 CNG汽车城市发展需解决的问题
4.1政府出台政策扶持
4.1.1政府需制定相应的CNG汽车国家标准，通过制定减排法案，促进汽车厂家积极开发CNG汽车。对CNG汽车改装厂的资格进行严格审查和认证，将城市公交车、出租车作为 CNG汽车发展的重点。
4.1.2加大对生产、购买、改装和使用CNG汽车的政策优惠力度，并在法律上予以保障。 政府需要对天然气价格，加气站建设进行严格把控。针对燃气汽车生产相关环节制定相应的优惠政策。
4.2车辆技术要提高
4.2.1 加快CNG汽车及车用CNG相关核心技术的创新，提高CNG汽车产业竞争力。目前郑州市的 CNG 汽车以油气两用燃料出租车和CNG汽电混合公交为主，出租车车型主要是丰田卡罗拉（油气混合动力），还有少量的现代索纳塔（油气混合动力）等。 而公交车则是以宇通客车生产的汽电混合城市公交为主。同时，在长期的实践中发现 CNG汽车技术存在以下几个方面的问题：（1）整车的动力性下降明显；（2）气瓶增加整车重量，同时需占用一定空间；（3）续驶里程较短，一般是200～300 km；（4）没有形成完善的加气网络，只能在城市内应用；（5）车辆改装时投入较大。
4.2.2加快研发提高CNG汽车发动机动力技术。首先是改进CNG汽车的电子控制技术；其次是在保证安全的前提下，适当提高发动机的压缩比，以增加发动机的功率，在一定程度上弥补现行CNG汽车功率不足的缺陷；第三，可以采取进气增压、增浓措施，以及优化燃气和空气混合器的设计，提高充气系数来增 強发动机的功率。
4.2.3不断研发和改进天然气高压安全储存技术，提高储气瓶储量。中国可借鉴和吸收西方发达国家的全复合材料气瓶技术。例如：中国目前的 CNG汽车仅将天然气压缩至20兆帕左右，美国一般将天然气压缩至25兆帕，更有考虑将压力增至40兆帕的设想，相当于中国目前水平的两倍。
4.3完善城市加气站网点布局
加快规划加气站基础设施建设，改善CNG供气能力。规划建设相当规模和数量的加气站网络覆盖体系。利用已经成型的城市天然气网络，进一步加快规划配套的加气站建设，以改善天然气汽车的供气能力，为CNG汽车在中国的推广和普及提供充足的气源保证。在保持现有试点城市管网和加气站网点的情况下，下一步重点是要优化大中城市和发达中小城镇天然气管网布局，并逐步将高速公路、国道、省道等高等级公路沿线配套管网建设纳入建设规划中，最终形成与加油站一样发达完善的、覆盖全国的加气站网络体系。
5 CNG汽车的发展前景
CNG汽车和加气站具有广阔的发展前景，主要表现在以下几方面：
5.1目前中国人口和汽车需求量稳居世界第一，随着政府对CNG汽车支持力度的加大，在未来的5?10年内，以 CNG为主打的天然气汽车，无论是技术、市场，还是产业，都会有前所未有的发展空间
5.2中国发展车用CNG具备良好的基础条件。首先，中国建立和规划了覆盖全国的天然气输送管网系统。其次，新型清洁能源汽车已被列入《国家科技发展中长期规划》，国家将继续组织实施涉及各种清洁能源汽车的重大科技项目，进一步促进天然气汽车的发展 。
5.3 CNG汽车关键技术研发和成果推广取得了显著成效，建立了较完善的CNG汽车开发和试验手段，基本建成了包括技术标准、检测评价、产业化基地、示范考核、知识产权服务、信息数据库等创新支撑平台，为CNG汽车发展奠定了良好的基础。
6 结论
CNG汽车以其排放清洁、低噪声、价格便宜等优势，倍受广大用户的青睐。随着材料技术以及电子技术的不断发展和应用，CNG汽车的不足之处将不断被消除，天然气燃料的优势将会被大力开发和利用 。从长远来看，天然气汽车将会成为最有前途的低污染燃料汽车。
参考文献
[1]焦世胜.液化天然气汽车发展前景的思考[J].科技资讯，2013（17）
[2]来有为.推动中国汽车社会可持续发展的对策建议[J].发展研究，2013（05）
[3]董相军，夏鸿文.汽车尾气污染状况及对策研究[J].交通节能与环保，2013（02）
[4]周怡沛，周志斌.中国CNG汽车市场发展现状、趋势与策略[J].国际石油经济，2009（10）
（作者单位：河南建筑职业技术学院）
关键词：CNG汽车；环境保护；可持续发展；节能减排
0前言
继英法德等欧洲发达国家宣布将在2040年全面停产和停止销售传统燃油汽车后，拥有世界最大汽车市场的中国也加入了“汽车禁油”的行列。近年来，我国的新能源汽车发展迅速。2017年9月，传统汽车制造巨头梅赛德斯-奔驰宣布，将在2022年之前将旗下整个汽车产品线全部实现电动化，传统燃油车型将全面停产停售。这对于已经习惯了燃油车的车主来说，电动汽车充电速度慢和续航里程短的问题短期内得不到有效解决，将成为电动车普及的最大阻力。
1 CNG汽车的城市发展优势
为了能有效缓解能源压力，改善城市环境质量，全世界的汽车厂商纷纷调整汽车燃料结构，加紧研发清洁型能源汽车。常见以及常用的新能源汽车包括天然气汽车、电动汽车、醇类燃料汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和混合动力汽车等。随着各国政府对环境保护工作的重视和能源结构战略设想的调整，CNG技术在各国也得到快速发展及推广应用，而CNG汽车以其低成本、低排放、抑制温室效应和降低对石油依赖度等优点，成为当前世界汽车工业的一个重要发展方向，并展现出广阔的前景。
天然气是矿物燃料中最清洁的能源，其杂质含量极少。理论上，它燃烧后没有污染，具有显著的环保性。与燃油相比，二氧化碳排放低 25 %，二氧化硫排放低75 %左右，而价格却只有汽油的一半。
2 CNG汽车发展现状
CNG汽车的发展离不开政府的扶持和政策的支持。为减少环境污染，许多国家政府颁布了一系列法律法规，并出台一些鼓励性政策。譬如：针对燃油车辆制定更严格的汽车尾气排放标准；在天然气供应、加气站建设等方面给予资金支持等。在荷兰，整个汽车运输业的50%已经采用天然气燃料，奥地利维也纳的公交车基本全部采用天然气作为燃料。有些国家还规定，对改装为天然气汽车的车主，从改装之日起可免税3年。以上政策有力地促进了 CNG汽车良性发展 。
中国的天然气汽车在国家的大力支持下也逐渐初具规模，整个天然气汽车产业体系基本形成。根据国际天然气汽车协会统计，截至2008年底，中国已在近30个省、市、自治区的80多个城市推广了天然气汽车，拥有 CNG汽车约40万辆，加气站1000余座。特别是随着节能环保意识的提升和国家能源结构的调整，近年来 CNG公交车在国内大部分地区已经得到大力推广和广泛应用。更为可喜的是，CNG 汽车推广范围不断扩大后，推广的车辆也由单一的公交车、出租车逐步扩大到邮政年、垃圾车、政府用车甚至私人车辆等。我国清洁汽车已逐步形成区域化发展的模式。
3 CNG汽车的技术原理
CNG车用燃气系统主要由气瓶、气路和充气面板三部分组成。目前，车用CNG气瓶主要有两种类型，分别是钢制内胆玻璃纤维缠绕瓶和车用压缩天然气钢瓶。气路主要包括燃气管路，减压阀等。充气面板的核心部件是加气口，目前国内常见的是卡扣式和NGV插销式两种。
近年来大量出现的是将汽油机汽车改制为汽油/CNG两用燃料汽车，改制后汽车的动力性降低了 10 %～ 20 %。发展天然气汽车的关键是加快天然气发动机的研究，包括电子控制技术，它是对天然气发动机的燃料供给、点火定时等进行精确控制，是实现天然气汽车发动机高效率、低污染燃烧的关键。
4 CNG汽车城市发展需解决的问题
4.1政府出台政策扶持
4.1.1政府需制定相应的CNG汽车国家标准，通过制定减排法案，促进汽车厂家积极开发CNG汽车。对CNG汽车改装厂的资格进行严格审查和认证，将城市公交车、出租车作为 CNG汽车发展的重点。
4.1.2加大对生产、购买、改装和使用CNG汽车的政策优惠力度，并在法律上予以保障。 政府需要对天然气价格，加气站建设进行严格把控。针对燃气汽车生产相关环节制定相应的优惠政策。
4.2车辆技术要提高
4.2.1 加快CNG汽车及车用CNG相关核心技术的创新，提高CNG汽车产业竞争力。目前郑州市的 CNG 汽车以油气两用燃料出租车和CNG汽电混合公交为主，出租车车型主要是丰田卡罗拉（油气混合动力），还有少量的现代索纳塔（油气混合动力）等。 而公交车则是以宇通客车生产的汽电混合城市公交为主。同时，在长期的实践中发现 CNG汽车技术存在以下几个方面的问题：（1）整车的动力性下降明显；（2）气瓶增加整车重量，同时需占用一定空间；（3）续驶里程较短，一般是200～300 km；（4）没有形成完善的加气网络，只能在城市内应用；（5）车辆改装时投入较大。
4.2.2加快研发提高CNG汽车发动机动力技术。首先是改进CNG汽车的电子控制技术；其次是在保证安全的前提下，适当提高发动机的压缩比，以增加发动机的功率，在一定程度上弥补现行CNG汽车功率不足的缺陷；第三，可以采取进气增压、增浓措施，以及优化燃气和空气混合器的设计，提高充气系数来增 強发动机的功率。
4.2.3不断研发和改进天然气高压安全储存技术，提高储气瓶储量。中国可借鉴和吸收西方发达国家的全复合材料气瓶技术。例如：中国目前的 CNG汽车仅将天然气压缩至20兆帕左右，美国一般将天然气压缩至25兆帕，更有考虑将压力增至40兆帕的设想，相当于中国目前水平的两倍。
4.3完善城市加气站网点布局
加快规划加气站基础设施建设，改善CNG供气能力。规划建设相当规模和数量的加气站网络覆盖体系。利用已经成型的城市天然气网络，进一步加快规划配套的加气站建设，以改善天然气汽车的供气能力，为CNG汽车在中国的推广和普及提供充足的气源保证。在保持现有试点城市管网和加气站网点的情况下，下一步重点是要优化大中城市和发达中小城镇天然气管网布局，并逐步将高速公路、国道、省道等高等级公路沿线配套管网建设纳入建设规划中，最终形成与加油站一样发达完善的、覆盖全国的加气站网络体系。
5 CNG汽车的发展前景
CNG汽车和加气站具有广阔的发展前景，主要表现在以下几方面：
5.1目前中国人口和汽车需求量稳居世界第一，随着政府对CNG汽车支持力度的加大，在未来的5?10年内，以 CNG为主打的天然气汽车，无论是技术、市场，还是产业，都会有前所未有的发展空间
5.2中国发展车用CNG具备良好的基础条件。首先，中国建立和规划了覆盖全国的天然气输送管网系统。其次，新型清洁能源汽车已被列入《国家科技发展中长期规划》，国家将继续组织实施涉及各种清洁能源汽车的重大科技项目，进一步促进天然气汽车的发展 。
5.3 CNG汽车关键技术研发和成果推广取得了显著成效，建立了较完善的CNG汽车开发和试验手段，基本建成了包括技术标准、检测评价、产业化基地、示范考核、知识产权服务、信息数据库等创新支撑平台，为CNG汽车发展奠定了良好的基础。
6 结论
CNG汽车以其排放清洁、低噪声、价格便宜等优势，倍受广大用户的青睐。随着材料技术以及电子技术的不断发展和应用，CNG汽车的不足之处将不断被消除，天然气燃料的优势将会被大力开发和利用 。从长远来看，天然气汽车将会成为最有前途的低污染燃料汽车。
参考文献
[1]焦世胜.液化天然气汽车发展前景的思考[J].科技资讯，2013（17）
[2]来有为.推动中国汽车社会可持续发展的对策建议[J].发展研究，2013（05）
[3]董相军，夏鸿文.汽车尾气污染状况及对策研究[J].交通节能与环保，2013（02）
[4]周怡沛，周志斌.中国CNG汽车市场发展现状、趋势与策略[J].国际石油经济，2009（10）
（作者单位：河南建筑职业技术学院）