在汽車能源的發展長河中,天然氣作為一種替代燃料,曾一度閃耀光芒,在汽車領域掀起熱潮,卻又在時代的演進中逐漸式微。這一興衰歷程,不僅反映了汽車能源技術的變革,也與社會經濟、環保等多方面因素緊密相連。
天然氣作為車用燃料的嘗試可追溯至 20 世紀初。1901 年,美國密蘇里州東部城市圣路易斯推出了一輛以天然氣為動力的實驗性出租車,這是天然氣作為車用燃料的首次記錄使用。然而,受限于當時天然氣供應和基礎設施的匱乏,這一創新并未得到廣泛推廣。直到 1931 年,意大利建成世界上第一座壓縮天然氣(CNG)加氣站,并改裝了全球首批 CNG 汽車,才開啟了天然氣汽車商業化應用的大門。此后,天然氣汽車在一些國家逐漸發展起來,尤其是在二戰及戰后經濟恢復時期,隨著石油天然氣勘探開發的熱潮,中東、北非等地相繼發現大型氣田,天然氣資源變得豐富且價格相對低廉,為天然氣汽車的發展提供了契機。
在我國,天然氣汽車萌芽于 20 世紀 60 年代的四川。當時,由于汽油供給緊張,自貢利用當地豐富的天然氣資源,在客貨車上采用橡膠簾布制造的氣包盛裝天然氣,即 “氣包車”,解決了石油短缺的燃眉之急。此后,瀘州、宜賓等多地紛紛效仿。1966 年,我國第一輛 CNG 汽車在自貢誕生,1971 年,第一輛液化天然氣(LNG)汽車也在自貢問世。到了 90 年代,隨著 LNG 液化天然氣應用范圍的拓展以及相關技術的進步,LNG 汽車開始在我國部分城市進行示范運行。進入 21 世紀,國家對 LNG 汽車的推廣給予大力支持,將其列入國家 863 高新技術研究計劃,LNG 卡車迎來了快速發展期,2012 年底,我國 LNG 汽車保有量躍居世界第一。
天然氣汽車之所以能在過去受到青睞,主要得益于其顯著的優勢。從經濟角度來看,天然氣價格相對汽油更為親民,在相同當量熱值下,1 立方米天然氣的價格通常僅為 1 升汽油的一半左右,這使得車輛的燃料成本大幅降低,對于出租車、物流車等運營車輛而言,能節省可觀的運營費用。而且,天然氣燃燒較為清潔,不易產生積碳,可減少發動機內部零部件的磨損,延長發動機使用壽命,降低維修保養成本。在環保方面,天然氣汽車尾氣排放中的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物等污染物大幅減少,幾乎不含硫化物和鉛,對改善城市空氣質量有著積極作用。此外,天然氣本身比空氣輕,稍有泄漏很快就會擴散到大氣中,且氣瓶等儲存設備較為結實可靠,安全性也有一定保障。
然而,隨著時間的推移,天然氣汽車的弊端逐漸顯現,成為其發展的阻礙。續航里程不足是天然氣汽車面臨的一大難題。由于天然氣能量密度低,車輛攜帶相同體積燃料時,行駛里程遠不及汽油車,這使得車主需要頻繁加氣,出行受到極大限制,尤其是對于長途行駛的車輛而言,加氣站分布不均、數量不足更是雪上加霜,許多偏遠地區根本無法加氣,嚴重影響了天然氣汽車的使用便利性。車輛性能方面,改裝后的天然氣汽車動力下降明顯,一般功率會下降 10% - 20%,出現爬坡沒勁、加速遲緩等問題,駕駛體驗大打折扣。而且,天然氣汽車需要額外安裝儲氣瓶等設備,占用了大量車內空間,增加了車輛自重,也影響了車輛的載貨能力。
再者,天然氣汽車的改裝成本較高,將普通汽車改裝為天然氣汽車,需增加儲氣瓶、減壓閥、混合器等部件,費用在數千元不等。同時,改裝后的車輛在年檢時可能面臨諸多麻煩,部分地區對改裝車輛的年檢標準較為嚴格,若私自改裝可能無法通過年檢。此外,隨著新能源汽車的崛起,尤其是電動汽車在續航里程、充電設施建設、車輛性能等方面不斷取得突破,且政府給予購車補貼、免費車牌等優惠政策,使得電動汽車的優勢愈發明顯,逐漸搶占了天然氣汽車的市場份額。
曾經在汽車能源領域風光一時的天然氣汽車,在經歷了興起與發展后,由于自身存在的續航、性能、成本等問題,以及新能源汽車的競爭沖擊,逐漸走向衰落。盡管天然氣汽車在特定時期為緩解能源危機、改善環境做出了貢獻,但在時代的車輪下,它最終難以抵擋技術進步帶來的變革,只能成為汽車能源發展歷程中的一段獨特記憶 。
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