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越来越多的工程机械制造商推出天然气动力工程机械(目前更多的是液化天然气LNG,下同),比如装载机、挖掘机、混凝土泵车、混凝土运输车、平地机等。但目前大多处在试制样机或小批量生产阶段,未来发展趋势还存在众多不确定因素。LNG产品和技术如何?有何制约因素?经济性如何?未来发展趋势怎么样?

LNG工程机械现状

从最早的重卡,到后来的装载机、如今的挖掘机,乃至混凝土搅拌运输车、泵车等众多工程机械细分领域,LNG产品正以势不可挡的态势汹涌而来。

LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气,它由常压下气态的天然气冷却至-162℃液化而来,具有热值大、性能高等特点。近年来,LNG已被许多国家列为首选燃料,并以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。

国内重卡行业的发展形势很好地验证了这一点:2012年在重卡行业整体负增长的低迷形势下,LNG重卡逆势崛起,同比增长140%,呈现极为强劲的势头,有业内人士预测,2014年LNG重卡销售将继续保持70%-80%的高速增长,2015年也将维持在50%-60%之间,最终将稳定在30%的重卡市场份额上。[详细]

由于挖掘机移动性较差,天然气动力在挖掘机上应用相对晚于装载机,但是,对于大吨位挖掘机而言,工程一般比较大,工期长,工作场所会相对较为固定,这给天然气动力的应用带来一定的机会,因此,预测中大型挖掘机应用天然气动力会有比较广阔的前景。
在行业整体低迷的环境中,2011年LNG重卡同比增长30%,2012年LNG重卡销量破万,同比增长超过60%,成为年景惨淡的重卡行业中最大的亮点。2014年LNG重卡的销售增速仍将保持在70%~80%。如今,已没有一家重卡厂商愿意错失这一细分市场。
目前,徐工、雷沃、临工、柳工、厦工等都推出了各自的LNG装载机产品,并对市场表现寄予厚望。虽然从短期来看,LNG装载机的市场占有率还很不高,不足以对普通装载机形成威胁,但它引领绿色能源发展潮流的天然优势,却是绝对不容忽视的。
LNG混凝土泵车批量进入市场的时间会晚一些,由于泵车特殊的工况对发动机要求较高,目前国内满足泵车工况的燃气发动机并不多。目前,市场上出现的油气混合动力泵车将作为一种天然气动力发展过程中的过度产品长期存在。
节能环保
以目前的柴油价格和天然气价格对比,天然气动力设备的使用成本大约可节约30%左右。一台工程机械年使用成本可降低十几万甚至几十万元。且天然气是优质高效的清洁能源,燃烧所产生的温室效应是煤炭的48%,石油的54%。二氧化碳和氮氧化物的排放仅为煤炭的1/2和1/5左右,二氧化硫的排放几乎为零。对人体有害气体排放比汽油减少82%~95%。尾气排放达欧Ⅲ、欧Ⅳ甚至于以上。
安全性能高
LNG是一种非常安全的燃料,汽化后的密度很低,只有空气的1/2左右,稍有泄漏就会立即飞散开来,在非密闭空间内也不会引起爆炸。液化天然气的燃点为650℃,高于柴油的390℃,比柴油更难达到爆炸条件。LNG储存罐采用特殊材料制造,强度高、耐冲击,安全性能高。

制约天然气动力设备应用的因素包含:人的因素(对天然气的认识程度)、政策的因素(基础设施的投入、新能源扶持力度、环保标准的要求)、技术的因素(性能优越、配套的合理性)、设备可靠性(动力、气瓶、管路制造装配质量......[详细]

LNG设备购置成本高
一般来讲,天然气动力设备会比传统的设备购置成本要高,成本差异有三方面:①天然气动力相对柴油机动力而言是新技术,各动力厂家还在研发投入中;②天然气动力设备市场销量还是很小,产量不大导致成本上升;③天然气存储不如汽柴油方便,需要特殊的容器存储,这部分成本比较高。
LNG设备的动力性不足
现有的工作原理制约着燃气发动机的快速发展,目前大马力的燃气发动机仍然缺乏,且在大功率区工作时的响应速度与柴油发动机差距还是很大,对于很多需要瞬间爆发力的工程机械来说,这是制约该设备发展的一个重要因素。目前LNG工程机械以中等马力为主,小型和大型设备中还比较少见。
LNG加气站少
LNG加气站的建设跟不上天然气动力设备的发展,很多地区的加气站缺乏,导致天然气设备无法正常使用。不过,中国对LNG产业的发展越来越重视,目前,我国正在规划和实施沿海LNG项目的地区包括广东、福建、浙江、上海、江苏、山东等,这些项目将构成一个沿海LNG接收站与输送管网。
LNG不能长期保存
由于LNG储存在-163℃的环境中,LNG储存在气瓶时不能保证绝对隔热,当环境温度升高,气瓶中的温度也会相对升高,气瓶的液化天然气就逐步气化导致气瓶压力升高,升高到一定压力值就会自动泄压,即排除天然气,所以工程设备上的LNG加满后如果一段时间不用的话就会损失。
LNG工程机械的应用前景
天然气作为柴油的替代能源,与柴油机的设计制造经历了上百年的发展时间相比,发展的时间还比较短。LNG技术在工程机械领域的应用前景非常广阔,同时也是一个技术长期积累的过程。天然气的特性和柴油相比有很大的不同,发动机需要经过一系列的研发、特殊的改进,才能够大规模生产制造。从天然气设备的保养,维修,零部件的更换,油品方面,需要思考的问题还有很多。[详细]
LNG工程机械产品一览