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车用尿素与液化天然气的优劣势说明

2020/11/26    来源:    作者:蓝禾素  浏览次数:301
      国务院发布《大气污染防治行动计划》,提出要经过5年努力使全国空气质量总体改善,到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上。《行动计划》还确定了几项具体措施,包括加大综合治理力度、减少污染物排放、推广新能源汽车、加快提升燃油品质等。

      要降低大气污染,减少交通工具的氮氧化物和颗粒物排放是极为重要的一环。蓝禾素公司了解,当前在这个领域,现实可行的方法主要是采用选择性催化还原(SCR)技术,即使用车用尿素,以及使用替代燃料如液化天然气(LNG)等。不过,当前LNG、车用尿素两大产业虽然迎来了难得的发展机遇,但今后在销售渠道、综合成本等方面的多元竞争也将加剧。

共同迎来政策利好,业内普遍认为,在当前燃油品质升级、减少尾气排放的大背景下,车用尿素和LNG共同迎来利好。
      其中,车用尿素是柴油发动机尾气处理液。发动机尾气中的氮氧化物与尿素溶液进行氧化还原反应后,可生成无毒无害的氮气和水,从而降低氮氧化物的排放量,使尾气更加清洁。据了解,车用尿素溶液用于SCR系统,可以使发动机尾气排放达到国Ⅳ及以上标准,不仅能省油,动力也明显提升。

      天津悦泰石化科技有限公司高级顾问乔映宾表示,采用SCR系统的柴油车发动机缸内燃烧温度和压力更高,可以降低90%的颗粒物排放,满足国Ⅳ排放标准;但高温高压下氮氧化物大幅度增加,采用车用尿素等处理液可使尾气中至少80%的氮氧化物被转化为无害的氮气,满足国Ⅳ标准(小于3.5克/千瓦小时)、甚至国Ⅴ标准(小于2.0克/千瓦小时)的要求。同时,采用SCR系统的发动机高温燃烧,提高了热效率,与国Ⅲ柴油发动机相比可减少5%~7%的油耗,动力提高约10%。因此,车用尿素是治理重型柴油车尾气排放、满足国Ⅳ标准的必备品。

      而LNG本身就属于清洁能源,和柴油相比可减少尾气有害排放物85%以上,烟尘颗粒物接近于零,且不含铅、苯、硫等有害物质,能有效降低PM2.5。因此,我国政府对于LNG应用于交通领域持鼓励态度,并给予了一定补贴。比如,农业部渔业船舶检验局2012年确定的《渔船液化天然气动力改造计划》提出,到2020年,要使适用于LNG动力的渔船柴油消耗量中的70%被LNG代替。
伴随油品升级的大背景,LNG汽车和车用尿素的经济性、环保性更加突出。

     据国家发改委9月下旬印发的《关于油品质量升级价格政策有关意见的通知》,车用柴油品质升级至国Ⅳ标准的加价标准为每吨370元(折算后为0.32元/升)。当前,一辆重型卡车正常载重运行100千米,大约消耗柴油45升,或消耗LNG40.5千克。如果柴油价格上涨0.32元/升,使用LNG的重卡每百千米可减少大约15元费用。LNG汽车的经济性由此更加明显。

      据了解,在同样的路程下,LNG重卡百千米耗气与柴油重卡百千米耗油相比,可以节省燃料成本30%左右。与柴油重卡相比,LNG重卡的售价每辆要贵8万~10万元,但运营1年后就能收回购车成本,以后每年要比柴油车多8万~10万元的利润。LNG卡车也非常适合做长途运输,目前双罐LNG重卡满罐可注入液化天然气900升,可连续行驶1000~1200千米。此外,LNG重卡的安全性、抗冻性也优于传统柴油卡车。LNG的燃点在650℃以上,而柴油的着火点为220℃;柴油车在-30℃~-25℃的时候油箱就会结冻,导致其难以点燃且动力不足,但天然气就不存在这样的问题,它极易点燃,且动力不受影响,这也是很多运输企业购买LNG重卡的主要原因。

      而对于车用尿素,业内人士也进行了成本分析。专业生产车用尿素的溢通环保科技(莆田)有限公司销售经理张开源向记者介绍,以前由于油品质量不高,很多地方无法实施国Ⅳ标准,用户也会以油品不达标为由拒绝添加车用尿素。油品达标以后,各方面的技术就都成熟了,也为使用车用尿素创造了条件。他认为,尽管车用尿素溶液会造成用车成本增加,但长期来讲,国Ⅳ发动机燃油喷射更充分,车辆综合油耗会有所下降,能缓解或抵消成本压力。

加注站布局LNG领先
      记者注意到,LNG和车用尿素面向的市场相同,都主要针对重型车、公交车和船舶等,因此两者不可避免的存在竞争关系,而两者都需要的相同市场渠道——加注站首当其冲。

      柴油发动机如果使用SCR技术,就需要先期建设车用尿素加注站,以满足车辆在使用过程中有足量的尿素溶液。欧美国家几乎所有加油站都设有固定的车用尿素加注站,这种固定的加注方式非常方便。而目前我国对于车用尿素的需求量较少,因此销售网络还不是很健全。目前仅北京、上海等早期实施国Ⅳ标准的地方有车用尿素加注站布局,并且以城市客车加注为主。在重型车行驶路线、高速公路以及服务站,国内还基本没有车用尿素加注站布局。因此,满足车辆随处及时添加尿素溶液还是一个较大难题。

      与此同时,LNG加气站的建设和LNG汽车也一直面临“鸡和蛋”的难题。受制于加气站缺乏,国内LNG汽车不能大面积发展,而LNG汽车的发展又备受“加气难”的困扰。由于加气站缺乏,目前船舶应用LNG只能采取7~15天换LNG罐的方式加气,更换时风险较高,操作也很复杂。

      去年12月1日起实施的新版《天然气利用政策》首次将LNG动力汽车纳入鼓励范围,并特别提出要鼓励和支持汽车、船舶天然气加注设施和设备的建设。

      在国家政策的鼓励下,拥有LNG资源的中石油、中石化等大型企业看好加气站前景,纷纷投入建设。统计数据显示,截至2013年二季度末,我国已投建LNG加气站约1325座,较一季度增加约14.32%;当前处于在建状态且有望于三季度建成的LNG加气站有约365座;预计到三季度末,国内已投建LNG加气站数量有望达到1700座。

      此外,海南、福建、山东、浙江、江苏、辽宁等传统渔业大省都提出,“十二五”期间将切实采取措施,淘汰高污染、高能耗的老旧渔船,建造绿色节能的中小型、标准化玻璃钢渔船和大中型专业远洋渔船。国庆前夕,全国首个建成的水上LNG加注站在南京投运。据了解,目前国内还有3个港口、共计4座LNG船舶加注站项目正在建设。根据交通运输部统一规划,长江、京杭运河和其他内河水域将布点建设一批水上LNG加注站。交通运输部不久后还将出台加快推进水运行业应用LNG燃料的指导意见。

      而相较国家对LNG加气站的政策鼓励和支持,国家对车用尿素加注站的鼓励政策现在还是空白,导致车用尿素加注站建设数量和速度远不如LNG加气站。目前,国内车用尿素多采取订单的方式进行销售。此外,车用尿素还有保质期,合理的销售半径在500千米。中国地域辽阔,尿素的远距离运输会导致车用尿素物流成本加重。

两种方式各有优劣
      尽管今后LNG加气站短缺的瓶颈将得到显著改善,但LNG车的推广和使用也并非一路坦途。

      首先,车队的运输线路相对固定、车主熟悉沿途加气站点分布,对LNG车的顺利使用至关重要。车主如果没有相对固定的线路,而只是零担货物跑全国,在连续长距离行驶的情况下,频繁往返加气站容易导致空跑千米数比例增加,导致LNG汽车运行经济性降低。由于气罐真空性很强,随着时间延长,一旦气罐出现漏气就必须更换,而更换所产生的费用需要2万~3万元。如果算上改造费用,LNG车的经济性就不那么突出了。此外,LNG车的售后服务能力与柴油车相比仍然存在一定差距。

      其次,天然气价格也是重要掣肘。据了解,国家发改委自7月10日开始上调了天然气门站价格,LNG作为车用、内河船舶替代燃料的经济性进一步降低。卓创资讯天然气行业分析师王晓坤表示,天然气价格上涨会使LNG汽车燃料成本上涨。以天然气上涨0.4元/立方米为例,每千克LNG会上涨约0.56元。当前,北京车用LNG零售价格已上涨至7元/千克,LNG槽车每行驶百千米消耗LNG约32千克;若以柴油为燃料,车辆每百千米消耗量在32升左右,以北京柴油最高零售价7.72元/升计算,两者成本相差23.36元,经济性有所缩减。并且,LNG车一般前期投入成本较高,拉长了油改气的投资回报期,使部分车主积极性或受挫。

     据业内人士介绍,船舶如果采用LNG燃料,其发动机改造成本在120万元左右,每航次大概节约25%的燃料成本。天然气门站价格上调后,LNG作为船舶燃料的成本至少上升550元/吨(以每立方米0.4元计算),其经济性优势被削弱。

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