LNG重型卡车运营试验报告
云南禄达财智实业股份有限公司兰坪分公司
2013-6-26
目录
一、公司概况 (3)
二、业务发展 (4)
三、LNG燃料与汽油、柴油的对比 (4)
四、LNG汽车发展现状 (6)
五、运营试验项目简介 (9)
六、运营试验方案设计 (12)
七、运营试验过程 (13)
八、LNG汽车推广的不利因素 (17)
九、结论 (17)
一、公司概况
云南禄达财智实业股份有限公司成立于2009年12月，注册资金人民币壹亿元。是云南省第一家专注于清洁能源研发与推广应用的专业公司，并与中石油合资成立云南中油华气天然气有限公司，共同推进云南清洁能源产业。
主营业务有天然气综合利用、生物质制气技术研发与推广、甲乙醇汽柴油应用、天然气汽车改装及低碳物流运输等业务。
公司以“发展可再生清洁能源、助推低碳经济”为企业宗旨，以“绿色能源，环保家园”为奋斗目标，确立以云南为核心、辐射滇黔桂西南三省，形成“大西南”区域清洁能源产业体系的发展战略。
经过全体员工的多年努力，取得了累累硕果，公司现有加气站20余座，云南车用天然气市场份额超过70%，广西、贵州市场正在形成，公司与中国科学院、中国农业大学、天津大学、云南农业大学等知名科研机构所开展产、学、研合作，进行生物质制气、甲乙醇汽柴油研发与推广应用，已形成了完整的产业链体系。
三、LNG 燃料与汽油、柴油的对比
天然气汽车与汽、柴油汽车相比，无论是在技术性能上还是在运
行工况上，都具有许多优越性，具体体现在以下几个方面：
污染少：尾气排放是造成环境污染的主要原因，车辆使用天然气
怒江兰坪县已建
在建2座
丽江在建1座 1座 普洱已建成1座
马关县都龙镇已建成昆明已建成3座座LNG 加注站，在建;建成后能满足辆小型CNG 汽车，大巴或重卡大型的用气需求。
后，尾气中的一氧化碳可减少90%以上，碳氢化合物减少70%以上，氮氧化合物减少40%左右，二氧化碳减少24%以上，二氧化硫减少90％，噪声降低40%左右，可大大减少环境污染。
使用安全：天然气相对密度为0.763，比空气轻（空气为1），一旦泄漏后易扩散，不易积聚着火，汽、柴油较重，呈液态，泄漏后有挥发过程，不易散失，易着火爆炸，并且天然气的自燃点为650℃，比汽柴油自燃点（510—530℃）高，故天然气比汽柴油泄漏着火的危险性小。另外天然气汽车用钢瓶高压容器，其材质及制造、检验、试验均有严格的标准控制，其试验压力高于工作压力4 倍，并且装有防爆措施不会因为汽车碰撞或翻覆造成火灾或爆炸，而汽柴油汽车的油箱系非压力容器，着火后容易爆炸。
可延长汽车发动机的使用寿命，降低维修费：由于天然气辛烷值大于100，并且高于汽柴油5%—10%，因此运行平稳无爆震现象，另外，由于天然气燃烧充分，噪音低、不积炭，对发动机机油污染小，可以减少对发动机的磨损，延长发动机的寿命，不需经常更换机油和火花塞，可节约50%以上的维修保养费用。
运行费用较低：这不仅表现在燃料成本，而且表现在燃料用量上。目前，1 吨柴油的价格约为8500 元，而1 吨LNG 的价格为5600-5800 元。另外,从燃料用量比较来看，1标方天然气的动力值相当于1.08 升汽油所行驶里程，使用LNG 为燃料，仅燃料费用一项每年可节约近40%-50%。
动力性能不下降：由于发动机结构参数的制约，改装汽、柴油车
辆将致使发动机动力性能下降，但是通过适当增大发动机的压缩比即可使其动力性能提高，不会影响汽车爬坡能力；目前，我国已有多个车辆生产厂家生产天然气动力的原装车，不存在动力下降现象。
四、LNG汽车发展现状
1、国内LNG发动机及LNG燃料汽车生产现状
目前国内生产天然气发动机的厂家众多，有数十种产品可供选择；广泛应用于公交、重卡、工程机械等应用领域。
2、LNG重型卡车的应用
3、LNG公交车的推广
4、LNG汽车的优势
（1）国家历年来推动清洁能源汽车的政策已经为大规模推广LNG汽车奠定了坚实的基础。
（2）国家进行的能源政策为大规模推广LNG汽车提供了雄厚的能源供应基础。
（3）日益增长的国内经济水平，客运及物流业迅速发展为广泛推广使用LNG汽车提供了巨大的市场基础。
（4）L-CNG加注站的广泛分布，推动了产业发展
五、运营试验项目简介
1、项目名称： LNG重型卡车运营试验项目
2、项目地点：云南省怒江傈僳族自治州兰坪县
3、运营试验时间：2012年6月——2013年6月
4、项目单位：云南禄达财智实业股份有限公司兰坪分公司
5、项目组成：LNG重型卡车运营及LNG加注站建设
6、项目负责人：习根元
7、项目实施区域：LNG重型卡车运营试验区域，位于云南省怒江傈僳族自治州兰坪白族普米族自治县金顶镇境内的凤凰山上，该地段为云南金鼎锌业有限公司露天铅锌矿开采区域；海拔高度在2400m—2800m之间，属温带高原气候，全年最高气温31.7℃，最低
气温-10.2℃； LNG 加注站设在海拔2740米的矿山上，油、气加注站设在海拔2300米的金顶镇；LNG 重型卡车行驶路段为典型的矿山碎石道路，陡坡路段占行驶路线的60%，坡度一般在40%左右，“搓板路段”占80%，且急转弯较多。
8、固定资产投入共计2866万元。
（1） 购置LNG 重型卡车35台，单价66万元，小计2310万元；
（2） 已建成的凤凰山LNG 加注站设备投入500万元；
（3）安全投入：车辆保险36万元，现场管理车辆2台20万元。
9、LNG重型卡车基本参数：
中国重汽集团有限公司生产的“豪威”牌ZZ5607VDSC38410型LNG矿山重型宽体自卸卡车，配置了中国重汽生产的380马力天然气动力原装发动机；配备450L液化天然气储罐。具体参数见下表：
运营试验车辆参数表
10、项目主要任务：
（1）按照国家、云南省LNG加注站设计规范等相关标准要求，完成兰坪县金顶镇凤凰山矿区LNG加注站、金鼎锌业油、气站建设。
（2）完成LNG矿山宽体车的新购任务，构建LNG重型卡车运营体系。
（3）建立完善的协调管理体系，探索LNG汽车推广应用的模式和途径。
（4）制定LNG加注站和LNG汽车推广应用的实施方案、制度措施、安全运营的各项管理制度和管理办法，切实加强安全管理，保证LNG汽车安全运营。
（5）总结LNG汽车运行情况及运营经验、发现问题，提出扩大推广应用的规划、建议和意见，完成运营数据收集整理工作。
六、运营试验方案设计
1、测试车辆
测试车辆为兰坪分公司所属的35台中国重汽“豪威”牌380马力LNG矿山宽体自卸卡车，货箱尺寸均为5400×2800×1500mm，全部配置张家港富瑞特种装备股份有限公司生产的450升LNG车用瓶及供气系统。
2、测试方案
测试主要针对安全性、动力性、续航里程、燃料经济性、机油清洁度、驾驶室噪声以及尾气排放情况开展，方案如下：（1）安全性：加注站按照《LNG汽车加注站运营管理手册》严
格管理，规范操作；驾驶员按照《LNG汽车操作规程》以及LNG车用瓶使用要求操作；杜绝违法、违规和盲目操作现象，确保运营测试工作在安全基础上完成。
（2）动力性：针对矿区海拔高、坡道陡、弯道多、路面差等状况，主要通过驾驶员长期的操作感受、比较以及测试人员的目测跟踪进行。
（3）续航里程：记录每一辆车LNG容器注满后，持续行驶公里数，取平均值。
（4）燃料经济性：统计车辆单位里程LNG燃料综合消耗量，同时按照市场价格与柴油作对比，分析使用不同燃料的经济性。
（5）机油清洁度评测：在新车走合保养后，每5000km评测一次机油；发动机机油经过滤纸渗透，通过目测观察残留物数量和色泽，评测机油实际状况与理论数据之间的差距。
（6）发动机噪声：通过驾驶员和评测人员对发动机在不同转速、不同负荷状态下的声音评测，判定LNG发动机与同等功率柴油机的噪声大小。
（7）尾气排放：通过观察正常运行车辆的排气管口处的烟雾、积炭、附着物、沉积物的状况，分析发动机在冷车、热车、急加速、空载、大负荷以及不同转速下的尾气排放状况。
七、运营试验过程
运营试验现场部分图片
通过对兰坪分公司为期12个月的LNG重型卡车运营试验项目情况分析，得到以下结论：
（1）安全性：一年来，兰坪分公司未发生任何因LNG使用不当而造成的各类事故以及因外力作用引发的泄露、火灾事故。
虽然液化天然气（LNG）相对于汽油、柴油来说，具有更高的安全性；但是它仍然具备易燃易爆的危险特征。加注站操作员、驾驶员要充分认识到LNG的危险因素如：体积膨胀比极大（约为625倍）、易燃易爆（爆炸极限5%-15%）、温度极低（约为-162℃）、不易检漏（不能加臭）、存储是临时性的。只要有针对性的开展安全教育，规范操作行为，建立完善的事故预防措施，LNG的各类事故是完全可以
避免的。
（2）动力性：禄达财智实业有限公司选择在道路状况极差的2400m— 2800m高海拔矿区，对LNG重型卡车进行多方面的运营试验，其目的之一，就是想验证一下LNG汽车的动力性。通过广大驾驶员长期的操作感受及评测人员的仔细观察，在30%以上的坡道上行驶，LNG重型卡车要比柴油车更有力，冬季-5℃气候条件下，发动机不需预热，比柴油机更容易启动。因此，大家一致认为LNG重型卡车的动力性超过了同功率的柴油车。
（3）续航里程：LNG汽车续航能力受到两个因素的影响，一是燃料容器的大小，二是百公里燃料消耗量。我公司运营测试车辆全部配置一只450升LNG车用瓶，LNG实际加注量约400标方。由于车辆工作区域海拔较高、装载量大、坡陡弯多；通过统计，每公里LNG 综合消耗量约为2标方，每加注一次LNG大约可以行使200公里。续航能力完全可以满足矿区车辆使用要求。
（4）燃料经济性：LNG车辆燃料的经济性取决于两个方面：第一，LNG燃料与柴油的价格差；第二，LNG车辆与同功率的柴油车辆百公里燃料消耗量。1升柴油约等于1标方LNG。首先，我们对LNG 与柴油的零售价格进行比较，按照云南中油华气天然气有限公司天然气零售价格，以当地柴油价格70%联动的市场价格来计算，LNG采购成本低于柴油30%。其次，通过兰坪分公司运营试验比较，LNG重型卡车和柴油车在相同的发动机功率、相同的载质量和相同路段上运营，LNG重型卡车燃料消耗量为2.0标方，柴油发动机重型卡车每
公里燃油消耗量为2.0升，两者燃料消耗一致。另外，LNG发动机润滑油换油周期是柴油车的一倍，同样提高了LNG汽车的经济性。
（5）机油清洁度评测：我们在车辆运行5000公里的时候，提取了LNG发动机润滑油，通过白色滤纸对机油进行过滤，观察滤纸上的透光性、残留物和杂质（见下图），通过观察我们认为LNG发动机在行驶5000公里后，机油仍然保持相对清洁。
（6）发动机噪声：通过驾驶员和评测人员对LNG发动机在不同负荷下的噪声比较，大家认为LNG发动机的噪声类似于大马力汽油机的噪声，相当于柴油发动机噪声的60%。
（7）尾气排放：以下是LNG重型卡车在行驶10000公里后，进行的尾气排放观察图片。从第一张图片中可以清楚看出排气管内有部分锈迹，并没有积炭产生；第二张图片是LNG发动机在怠速状态下，观察尾气喷到白纸上的残留物；时间持续约30秒，并没有残留
物喷溅到白色纸张上。
八、LNG汽车推广的不利因素
LNG汽车在应用和推广过程中，我们还感受到很多不利因素，主要有：
1、社会公众和车辆使用企业对LNG发动机技术特点和LNG车辆认识不足，对LNG汽车的优越性持有怀疑态度。
2、针对LNG发动机售后服务的配套体系仍处于起步阶段。
3、LNG加注站网络建设覆盖面不足。
九、结论
禄达财智实业有限公司兰坪分公司兰坪分公司通过一年来的运营试验，充分感受到LNG汽车在安全性、动力性、燃料经济性、环境保护以及社会效益等方面带来的优越性。
我们相信，随着LNG终端利用技术的不断成熟，LNG资源的保障能力不断加强， LNG作为车用燃料将会迎来一个更加辉煌的未来。