[摘 要]液化天然气（LNG）是目前全球公认的清洁能源，它具有节能、环保、安全、可靠、经济效益突出等众多优点。随着中国国民经济的快速增长，不断富裕的小康社会和日益增加的环境压力，以及国家能源政策的不断调整， 使天然气这一优质洁净能源在中国的市场前景越来越具有广阔的发展空间。天然气经过超低温深冷到-162℃形成的液态天然气称为液化天然气（LNG），LNG储存到低温绝热气瓶里，做为LNG汽车的燃料。LNG在低温、低压、液态下储存、运输及应用，其密度为气态的620倍左右，压缩天然气的三倍，单次加气可持续行驶500-700公里，能满足城市公交、城际客车、重型卡车的长途行驶要求，且环保、安全可靠，因此已逐渐成为我国汽车新能源市场需求的一个主要能源。
　　[关键词]LNG、液化天然气、车载气瓶
　　中图分类号：U473.2+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0007-01
　　一、车用LNG气瓶简述
　　1）系统组成和流程
　　车用LNG供气系统包括专用车载低温绝热瓶、充装接口、安全限流装置、LNG汽化器、稳压器、压力显示等装置组成。
　　供气必备条件：LNG储存瓶内压力始终高于发动机要求的进气压力0.2Mpa以上，供气管路上的调压阀出口压力设定比发动机要求的进气压力高0.05～0.1Mpa。
　　2）车用液化天然气气瓶
　　车用液化天然气气瓶是作为一种低温绝热压力容器，设计有双层（真空）结构。内胆用来储存低温液态的液化天然气，在其外壁缠有多层绝热材料，具有超强的隔热性能，同时夹套（两层容器之间的空间）被抽成高真空，共同形成良好的绝热系统。外壳和支撑系统的设计能够承受车辆在行驶时所产生的相关外力。内胆设计有两级安全阀在超压时起到保护作用。在超压情况下首先打开的是主安全阀（开启压力为1.59MPa，230psi），其作用放散由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升、或真空遭破坏后以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。副安全阀（开启压力为2.41MPa，350psi）的压力设定点较主安全阀高，在主安全阀失效或发生堵塞时，副安全阀启动。外壳在内部超压条件下的保护是通过一个环形的抽空塞来实现的。如果内胆发生泄漏（导致夹套压力超高），当压力达到0.1～0.2MPa抽空塞将打开泄压。万一抽空塞发生泄漏将导致真空破坏，这时可以发现外壳出现“冒汗”（大面积结水珠）甚或结霜现象。当然，在与气瓶连接的管道末端出现的结霜或凝水现象是正常的。所有的管路、阀件都设置在气瓶的一端，并用护环或保护罩进行防护。目前国内市场上较多见的规格有45、160、175、200、335、375、410、450L等。
　　3）LNG系统的安装位置；
　　对于客车，一般有安装于后上部或側面；
　　卡车可横装，也装在大梁两侧。
　　二、LNG气瓶的特点
　　（1）便于运输和储存。LNG是天然气-162度低温下由气态变为液体，LNG体积仅为气态的1/625，液体密度约0.42kg/L，而CNG是将天然气压缩到20MPa形成的高压天然气，储存到高压钢瓶中。因而一辆12米公交车充一次气运行一天，只需一个LNG液化气瓶，同样长度的CNG公交车如充一次气要运行一天，则需要80L的钢瓶8个以上，所以LNG公交车自重要比CNG公交车自重轻。
　　（2）安全性能高。LNG车载氣瓶蒸发率不大于2%，一次加气量能满足正常营运行驶一天的要求，具有超压自动泄压安全装置。LNG的燃点为650℃，爆炸极限为5%～15%，气化后密度较小，稍有泄漏会立即挥发扩散；而LPG燃点为466℃，爆炸极限为2.4%～9.5%，气化后密度大于空气，泄漏后不易扩散；汽油燃点为427℃，爆炸极限为1.0%～7.6%；柴油燃点为260℃，爆炸极限为0.5%～4.1%。可见装载LNG车载气瓶的汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。LNG气化后密度很低，只有空气的一半左右，易向高空挥发扩散。
　　（3）节能环保。试验表明，液化天然气汽车与燃油的汽车相比：CO2下降20%，CO下降90%，HC降低70%，NOX下降30%，天然气汽车的推广和使用可大幅减少汽车废气的排放污染。LNG中甲烷含量（摩尔分数）在90%以上，且脱除了硫和水分，其组成比CNG更纯净；与燃油车相比，装载LNG车载气瓶的汽车有害物质排放量降低约85%左右，被称为真正的环保汽车。
　　（4）可以用于车辆制冷。利用LNG低温罐汽化调节器低压供气系统，改变以往汽车空调的设计思路。目前汽车空调装置是基于压缩式制冷原理开发的，其结构复杂，具有蒸发器、压缩机、冷凝器、控制继电器、电子真空阀、加热器、转速真空稳定器、过滤干燥器、电机以及风扇等，这些装置都需要汽车发动机提供动力，必然降低汽车的有效功率。所以将LNG车载气瓶内的LNG用作燃料的同时，又利用其气化释放的冷量来制冷和冷却发动机，大大提高了汽车的效能。
　　三、使用LNG时应注意的问题。
　　1、车用LNG瓶操作过程中潜在危害主要来自其物理性质：
　　1）LNG在标准状态下具有极低的温度：-162℃；
　　2）具有很大的气液体积比，如果减压措施不当，将导致压力迅速升高。LNG的气液体积比大致为：625：1；
　　3）天然气是易燃性气体（燃点650°C）和窒息性气体；
　　4）在密闭空间可能产生爆炸（空气中可燃极限5～15%）；
　　2、安全防护
　　在有LNG的现场内工作时，需具有如下安全常识：
　　1、使LNG设备远离火焰或电火花；
　　2、在LNG设备维修、充装、存储的地区不允许烟火进入；
　　3、在充装有LNG的设备上工作时需戴护目镜、脸罩、绝热手套；
　　4、在拆卸零件维修时需给LNG瓶排空、卸压、置换；
　　5、所有进入盛装LNG气瓶现场人员均应穿能防火和防静电的工作服及工作鞋；
　　6、操作人员应培训上岗；
　　7、气瓶在不使用时，操作人员应关好所有阀门；
　　8、安全阀的出口应连接入安全外部排泄系统；
　　LNG车载气瓶作为LNG汽车燃料系统的核心装备，兼具成本低、充装使用方便、体积小、自重轻、充装量大、气液纯净、运输装卸方便、安全可靠等优点，其研制开发为推广和发展LNG汽车奠定基础，对节约能源、改善城市大气质量具有重要意义。