中国天然气重卡发展现状及加气站发展趋势分析.docx
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1、中国天然气重卡发展现状及加气站发展趋势分析 一、现状 重卡可以分成柴油重卡和天然气重卡. 使用燃料的不同使得天然气重卡和柴油重卡在整体结构设计上存在诸多的区别. 以发动机为例, 天然气重卡在燃料供给系统上增加了蒸发调压器、减压器等零部件, 同时取消油泵, 以点火传动装置替代, 在控制系统上采用电控, 并增加相应的传感器等. 除此之外, 在排气系统、冷却水路及燃烧产物等方面也有着明显的区别. 天然气重卡与柴油重卡部分区别 2019 年重卡销量达到历史高点, 天然气重卡自然水涨船高. 2019 年重卡销量 117.4 万辆, 同比增长 2.3 %, 达历史高点. 重卡销量的波动主要受下游基础建设投
2、资和房地产投资的影响, 2004 年-2017 年, 重卡销量呈现较大的波动, 同比增长率在-40%至 80%之间波动, 主要由于和基础建设投资及房地产开发投资同比的关系较明显, 2004 年、2010 年等基建及房地产投资大年的重卡销量都迎来了 40%以上的增长. 2018 年-2019 年波动放缓, 保持 2.5%左右低速增长, 和基建房地产投资相关性减弱, 主要由于存量更新需求, 即 2010 年前后高销量背景下的重卡更新换代需求. 2000-2019年重卡销量(万辆)及同比增长(%) 重卡销量同比和基建及房地产开发投资同比(%) 天然气重卡自然也水涨船高, 天然气重卡自然也水涨船高,
3、2019 年销量增速大幅提升 年销量增速大幅提升 :一方面由于随重卡销量稳定增长而增长, 另一方面自身渗透率也在稳步提升. 根据国家相关法规要求, 重卡从 2019年 7 月 1 日起将率先执行国六 a 阶段排放标准, 在政策推动下, 2019 年 1-6 月, 国内天然气重卡整体销量一路高歌, 总体销量达到 8.5 万辆, 远超 2018 年全年. 高峰期 6月天然气重卡单月销量近 3.9 万辆. 随着各省市打赢蓝天保卫战三年行动计划方案陆续出台与实施 , 各地国三标准货车的淘汰更新政策正在加速实施, 同时叠加国六 a 阶段排放标准的实施, 卡车用户在19 年二季度尤其是二季度后期(5、6
4、月)大量提前购买国五排放的天然气重卡, 大幅带动需求增长. 进入 2019 年, 气价持续回落, 柴油价格上升, 使得油气差价不断拉大 年, 气价持续回落, 柴油价格上升, 使得油气差价不断拉大(气价基本在 4.24.5 元/公斤左右, 柴油价格约 7.5 元/公斤), 虽然燃气车售价比柴油车贵几万元, 但其使用成本低, 如果能维持当前的油气价差, 又能保证货源充足的话, 运行一到两年就能补齐购车成本的差价. 从渗透率来看, 2011 年-2019 年间渗透率曲折上升, 但仍在处在低位, 2019 年 H1 受政策推动, 天然气重卡销量占重卡市场总销量大幅上升到 13%. 2011-2019H
5、1天然气重卡产量(万辆)及同比增长(% )天然气重卡产量占比(%) 二、LNG 重卡应用 天然气应用形式可分为天然气应用形式可分为 CNG 和 和 LNG , 来源也不同, CNG 多以管道气形式运输, LNG多直接进口. CNG 储存于高压常温钢瓶, LNG 储存于中压低温钢瓶. 天然气经过压缩到 20MPa 形成的高压天然气称为压缩天然气(CNG), CNG 储存在高压常温钢瓶中;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 储存在中压低温钢瓶中. 天然气重卡可分为天然气重卡可分为 LNG 重卡和 CNG 重卡, 核心装置均为储气钢瓶及发动机, CNG
6、储 存罐稍微有点特殊, 在总质量 存罐稍微有点特殊, 在总质量 18 吨以上的重卡上还是比较少见, 但是在城配微卡和小 吨以上的重卡上还是比较少见, 但是在城配微卡和小卡上比较多. 在工作原理上, CNG 重卡和 LNG 重卡并没有较大的差别, 都是高压气体减压后进入发动机与空气混合后燃烧给车供能. 但 LNG 和 CNG 能源属性的不同也使得两种重卡在储存系统、燃料供应系统、重卡性能及配套设施等方面存在一定的差别. 从燃料储存系统来看, 燃料储存的气瓶和重量有所区别. 通常 CNG 重卡配备10 个以上的气瓶(以 HOWO340 马力 CNG 牵引车为例, 该车总共配备了 12个车载气瓶:8
7、 个 140L 车载气瓶和 4 个 80L 车载气瓶), 而 LNG 重卡一般配备 2 个以内的储罐(以 HOWO340 马力 LNG 牵引车为例, 该车配备了 2 个 450L的LNG气瓶;且目前越来越多的LNG重卡配备单个容量在950L以上的气瓶). 相比之下, LNG 重卡单辆车气瓶的重量较小、占用空间较少:LNG 气瓶通常位于驾驶室后方的位置, 而 CNG 气瓶往往在布满驾驶室后方之余, 车架侧边也需放置气瓶;重量上, 单辆车 LNG 气瓶的重量约为 600kg, 而 CNG 气瓶的重量在 1000kg 左右. 从燃料供应系统来看, LNG . 的供气系统更加复杂. CNG 重卡中,
8、气瓶内的 CNG通过减压阀组将高压 CNG 的压力降到 1.5 个大气压以后进入发动机;而 LNG重卡中, 液化 LNG 首先需要经气化器处理成 CNG, 再通过减压处理, 进入发动机. 因此, LNG 重卡的燃料供应系统更加复杂. LNG 重卡具有更强的续航能力和更远的运输半径. CNG 重卡总燃料容量在 300 标方左右, 而 LNG 重卡总燃料容量是 CNG 重卡的 1.5 倍左右, 约 450 标方. 气瓶装载容积的限制使得 CNG 重卡的续航能力较弱, 同时运输半径有限, 受加气站的限制较明显. LNG 重卡运输半径较大、更适合长途运输, 随着加注站的建设加快, 未来发展前景更加广阔
9、;CNG 重卡由于燃料装载容积较小的限制, 使得运输半径受限, 需要充气的次数较多, 因此更适合短途运输. LNG 重卡、CNG 重卡优势对比 三、天然气重卡经济性 天然气重卡相比柴油重卡最大的优势在于燃料的经济性, 气油价比是天然气重卡销量影响变量之一. 短期气油价比难以预测, 但长期来看, 随着全球天然气供给的宽松, 国际天然气价格有望迎来下调. 近年随着美国页岩气革命, 美国天然气产量和出口量超预期增长, 而大量天然气的出口压低了美国和世界天然气的价格. 重卡从购置到使用主要包含了一次性的购置成本(或重卡改装费用)、燃料费用和日常维护费用. 其中购置成本和日常维护费用相对固定, 燃料费用
10、之差则主要取决于气油价比. 日常维护费用:重汽, 天然气重卡每年多出的维保费用主要包括机油更换费用、火花塞与点火线圈更换费用以及抽真空费用. 每年天然气重卡比燃油重卡要多换两次机油, 保养成本约 5000 元/年;一年换一次火花塞和点火线圈, 约 1500 元/年;一年抽一次真空, 约 500 元/年. 总计年保养费用多 7000 元/年. 燃料费用:假设每年总运输里程 15 万公里, 每百公里 LNG 消耗 50 方, 每百公里油耗 40L, 2019 年柴油批发价年均价 7.00 元/L, 2019 年 LNG 市场价年均价 4.00元/方(即每方 LNG 与每升柴油的气油价比为 0.57
11、 时), 因此每年油耗费用 42 万元, LNG 燃料费 30 万元, 费用差近 12 万元/年. 天然气重卡、柴油重卡经济性比较2014 年-2019 气油比 四、应用设备 1、车载气瓶 天然气重卡最关键的两个部分:车载气瓶和发动机. 车载气瓶是天然气车的核心装备, 是一种用以替代汽车油箱盛装、贮存、供给燃料(液化天然气), 并且可以多次重复充装的低温绝热压力容器. 车载气瓶的主要结构包括内胆支持、内胆、绝缘层、外壳 车载气瓶的主要结构包括内胆支持、内胆、绝缘层、外壳 4 个部分:1)内胆能够承受一定的压力用来贮存和供给低温液态的液化天然气. 2)绝缘层是在内胆外壁缠绕由玻璃纤维纸和光洁的铝
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