双燃料汽车

双燃料汽车 双燃料汽车在国内的发展及其主要车型对比 2012年3月，国内油价破“8”，上涨至历史最高位，引发了用车族对车辆使用成本的再度思考。同时，由于大量的尾气排放引起的城市环境问题日益严重，政府、相关组织以及个人不得不寻求更经济、环保的替代燃料。目前国内汽车新型动力供给系统有:油电混合、柴点混合、纯电动、燃料电池以及双燃料等方案。然而油电混合、柴电混合、纯电动和燃料电池汽车的售价昂贵，普通消费者很难支付得起。相反，双燃料汽车仅需要在传统汽车的动力供给系统上稍加升级就可正常使用，并且燃料资源储藏丰富，价格相当低廉，燃烧时产生的污染比汽油低得多。这无疑成为目前汽车市场的新宠。 目前车用双燃料主要指的是液态燃料和天然气。液态燃料有柴油和汽油，天然气有压缩天然气CNG和液化天然气LNG。经过压缩，达到20MPa形成高压天然气称为压缩天然气CNG;CNG储存到高压钢瓶中，汽车以此做燃料的称为CNG汽车。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储存到低温储罐里，汽车以此做燃料的称为LNG汽车。天然气加工过程不同，以及储存形式不同，给CNG、LNG加注、储存和供应系统带来了一定的差异，但最终天然气都是以气态方式，经过调压阀调压后进入汽车发动机燃烧室燃烧做功。 下面我们就看看两种形式的天然气的优缺点。 1. 建站便利性 CNG汽车加气站主要有站和子母站两种形式，主要使用管路传输。标准站建在城市中高压管网首端，运行方便;CNG子站建在离母站几十公里范围内，气源有保障且可灵活布站。这对城市来说是福音。LNG建站类似于CNG子母站形式，LNG加气站一般远离“母站”即LNG液化厂，LNG气源目前仅能通过液体槽罐车从数千公里外的LNG液化厂公路运送到LNG加气站为汽车加气，导致气源安全保障性极差。 CNG技术发展历史长，技术成熟。我国早在1988年就建成了第一个CNG加气站，目前已在上海、南京、合肥、武汉、长沙等上千城市建成使用。而CNG 环保汽车更是在全国爆发式的增长。而第一个LNG汽车加气站于2002年12月在北京建成，目前全国此类加气站数量稀少，仍处于试验阶段。 2. 技术比较 LNG利用中压低温钢瓶储存，CNG利用高压常温钢瓶储存，其储存方式有以下区别: 1)由于低温存储，LNG单位体积能量密度大。同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是CNG储气瓶的3倍左右，故LNG汽车可以满足长途行驶的需要。 2)加注相同体积的LNG时间仅为CNG的二分之一不到。 3)LNG储存压力为1.6MPa，CNG储存压力高于LNG，达到20MPa。 LNG液态储存也有不利影响。LNG液体在长时间储存、运输过程中，会发生分层(组分密度不一样)或者漏热产生蒸发气体。由于无法回收到城市民用管网或再液化经济性差等原因，采取了直接放空到大气的措施，造成气量浪费，车辆气耗增大。 3. 气源比较 LNG气源极其有限。国家发改委于2007年8月30日出台了《天然气利用政策》，禁止以大、中型气田所产天然气为原料建设LNG项目，国内自产LNG气源受到了严格的限制。近期，国际LNG价格大幅上涨，目前国内众多进口LNG项目因价格等原因，项目已搁浅。可见，国家禁止了新建LNG项目，自产LNG气源极其有限，国际LNG价格一路走高，进口LNG项目又遥遥无期。严重匮缺的LNG气源，从源头上制约了LNG汽车难以规模发展。 相比之下，CNG气源充足，保障供应。以2006年为例，全国累计探明天然气可采储量为3.84万亿立方米，剩余天然气可采储量约为3.09万亿立方米，全年天然气工业产量为585.53亿立方米。根据国家的规划，2010年，我国的天然气骨干管网将由现在的2.8万公里发展到4.4万公里，基本形成覆盖全国的骨干管网格局，达到“西气东输、川气东送、北气南下、海气登陆、就近供应”的天然气供应目标。《天然气利用政策》，将车用天然气列为城市燃气性质，属于优先类用户，故CNG气源可获得政策上的优先支持。 4. 安全性比较 CNG相关技术标准化，安全有保证。CNG汽车所用的配件要求非常高，国家针对CNG汽车颁布一系列的强制技术标准，如:《SY0092-98汽车用压缩天然气加气站设计》、《GB 18047-2000 车用压缩天然气》、《GBT19240-2003压缩天然气汽车专用装置的安装要求》、《GB 17258-1998汽车用压缩天然气钢瓶》、《GB/T 19533-2004 汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定》、《SY/T6499-2000泄压装置的》等，涵盖了加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等各个环节。设计上考虑了严密的安全保障措施。对高压系统使用的零部件，安全系数均选用1.5,4以上，在减压调节器、储气瓶上都安装有安全阀，控制系统中，安装有紧急断气装置，保障在超压或有气体泄漏时，安全装置紧急截断，确保安全。 储气瓶出厂前要进行特殊检验。气瓶经常规检验后，还需充气做火烧、爆炸、坠落、枪击等试验，合格后，方能出厂使用。事实证明，中外发展汽车用压缩天然气几十年来，压缩天然气CNG汽车是十分安全可靠的。 相比之下，LNG相关技术正逐步实施标准化，目前尚不成熟。LNG是高压、低温、易燃危险品，国内正积极准备建立LNG建站、加注等方面标准，以确保系统安全。 虽然CNG压力高达20MPa，比LNG高，但是车用CNG已形成完整的技术标准、规范，只要遵守标准设计施工，按照操作，CNG汽车安全性是完全有保障的。 综上分析天然气在汽车上的使用，LNG天然气适用于大型、长途运输车辆，如公交车、长途运输卡车、车辆等，并且目前LNG建站、管理等给政府及各部门带来了压力。而目前广泛采用的CNG天然气适用于城市汽车，并且CNG汽车发展已经相当成熟，车用CNG储气系统完全能满足城市行驶车辆需要，续航能力达到了300~400公里。 目前CNG车型主要针对出租车市场，对个体消费者还很稀少。因此本文就出租车市场中双燃料CNG车型进行分析比较。考虑到安全、质保、保险等因素，我们只分析原厂双燃料CNG车型，不推荐车主自行改装车型。 市场上出现的出租车双燃料CNG车型目前不断增加，我们暂且选取一批有代表性的车型进行分析比较，给消费者一个参考，如奇瑞A5 1.6L、现代伊兰特1.6L、起亚赛拉图1.6L、江淮和悦1.5L，且都为手动挡MT车型(本文所出现的车型都特指上述的双燃料CNG车型)。这几个车型中既有合资品牌，又有自主品牌;既有老车型，也有新车型。 对比前我们首先需要明确考量这几款车型的指标。我们根据厂商公布的数据，结合出租车司机以及网友朋友提出的问题对这几款车型在如下几方面进行对比。 1. 价格方面 我们还是从车主朋友最关心的购车成本开始。以官方指导价为数据参考。 表1双燃料CNG汽车各车型价格对比 奇瑞A5 现代伊兰特 起亚赛拉图 江淮和悦 款型 2009款1.6L 2011款1.6L 2009款1.6L 2012款1.5L 价格/元 66800 92800 88800 76800 图1 双燃料CNG汽车各车型价格对比 从图1柱状图中可以看出，合资品牌现代伊兰特1.6L、起亚赛拉图1.6L明显比自主品牌车型的售价高出许多。如果资金雄厚的企业或者车主可以考虑。 2. 车身质量安全 车身质量安全倍受广大车友朋友的关注，但是较低廉的价格是不是透露出 此车在生产制造时偷工减料呢,下面就从整车重量和严苛的碰撞安全试验C-NCAP来看看这几款车型。 表2 质量安全比较 奇瑞A5 现代伊兰特 起亚赛拉图 江淮和悦 整车整备质量(kg) 1290 1250 1291 1355 C-NCAP碰撞试验 表2果断打消了上述的顾虑。可以看出，江淮和悦1.5L—CNG在4款车型中最重，整备质量达到了1355kg，并且碰撞达到了5星～众所周知，碰撞安全测试C-NCAP最能反映车辆在碰撞时保障乘客安全的能力，其按星级共分为5级(最高为5星)。但是其售价并不是最高。这说明和悦在生产制造时没有减料，更关注的是扎实的底盘做工和钣金质量，展示了江淮“质量是生存发展之本”的品质宣言，不愧是50多年的老牌底盘生产商，质量信得过～ 更值得一提的是，在进行比C-NCAP更严格的欧盟标准测试时，江淮和悦碰撞测试的关键性指标假人伤害值、综合侧面碰撞及40%偏置碰撞等方面的测试结果显示，和悦不仅满足严苛的欧盟标准，上述三项主要指标距离欧盟标准的限值还有25%左右的余量，其余项目也都有较大余量，测试结果全部绿灯，和悦欧盟认证欧标碰撞试验是高标准通过。这意味着江淮和悦拿到了进军欧洲市场的准入证。不愧为“五星家轿”～为中国自主品牌汽车写下辉煌的一笔～ 而同为自主品牌的奇瑞A5 1.6L—CNG车型只得到了3星。可能是因为这款车型开发较早，经验不足等原因吧。它参加C-NCAP碰撞试验较早，但是并没有达到国人的期望，3星的C-NCAP碰撞试验结果在当时不免使我们略感惋惜和失望。 起亚赛拉图是不是能使我们获得稍许安慰呢,可惜，它也获得了区区3星的成绩～更是让人惋惜～从侧面碰撞测试结果看，赛拉图在头部及盆骨的保护上均得到了满分，但是在胸部和腹部出现非常大的失分，并且在“腹部”这一项上只得到了0分的评价，失分率达到了100%～胸部也只得了0.55分，失分率86.25%。与我们自主品牌和悦相比，其合资品牌的光彩并不是那么鲜亮。 3. 车身外观 随着制造工艺的日益精密，车身外观越来越引领人们的审美，使车身越发美观，尤其是一些新上市的车型。下面我们就看看这几款车型在车身外观上有哪些优缺点。 图2各车型车身外观 图3 奇瑞A5 首先介绍奇瑞A5，它采用欧洲最流行的“Sky,line天穹”完美设计理念的杰作，整车线条流畅，外形动感气派;筒型雾灯设计、超大型晶钻一体式点调前大灯、超大型保险杠使得A5前部造型更显气派;梯形尾部设计更加凸现出简洁、饱满、流畅、沉稳、干练。只可惜它是一款老车型，已经基本退出了人们 前卫的审美观。 图4 现代伊兰特 现代伊兰特一眼看上去就知道是“韩国血统”，整个车身看起来温和秀气，但前脸重新设计后却很有攻击性，发动机罩上两条粗棱线向前延伸至小而突出的水箱格栅，带有强烈的前冲感。但是伊兰特的设计属上世纪90年代初期的理念，过于老诚的风格设计显然会流失一部分注重时尚外观的年轻消费者，难免造成人们的审美疲劳。 图5 起亚赛拉图 起亚赛拉图的车身设计与以上两款相比要新颖得多，其车身流线感十足，其A、B、C柱设计紧跟国际潮流，“A”立柱起始点相当靠前而“C”立柱尽可能向 后方延伸，确保了内部空间的最大化及舒适性。赛拉图的外形设计很好地综合了欧洲车和韩国车的风格，车头和车尾带有明显的起亚汽车传统风格，而车身部分则吸取了欧洲车型的紧凑与流畅。车头独特大胆的设计风格让赛拉图很轻易地就可以在车流中被识别出来。但是敲敲车身发出小清脆“哒哒哒”的声音，不免让人信心不足。 图6 江淮和悦 江淮和悦的车身外观是意大利设计师近年来的设计杰作，其外形设计充分展示了其设计功底，将中国传统国粹“京剧”脸谱的优雅线条与国际流行的设计造型相融合，江淮和悦的外观给人留下了深刻印象。中国传统文化与国际潮流的完美交融在和悦身上被发挥的淋漓尽致。无论是唯美的家族式前脸，还是流畅而富于张力的车身腰线，再到经过精心设计的尾部造型，一切都配合的优雅而不是时尚。单从外观来看，车缝较小，甚至超越了一些合资车型的车身工艺，钣金也很厚道，亲自敲敲听一下“咚咚咚”的声音就知道，1300公斤的车重也是证明。和悦凭借其优异的造型设计，跃身于自主品牌轿车设计潮流的先锋，并能够与国际一流汽车厂商一决高下。这种风格潮流至少能保持10年，除非有特殊的需要，否则是没人愿意买一款过时的产品的。我想，看到这样一款将中国元素表现的如此淋漓尽致的车型能不让你产生新鲜感么,答案你说了算～一个城市的出租车有着新颖的外观也会为这所城市增添不少亮点，不是么, 4. 车内空间 对于出租车市场来讲，满足乘客携带行李是最基本的需求。小行李乘客可能直接携带到座位上，大的行李可以放在后备箱。下面我们就看看这4款车型前、后空间如何。 表3 空间比较 奇瑞A5 现代伊兰特 起亚赛拉图 江淮和悦 轴距(mm) 2600 2610 2610 2710 后备箱容积(L) 483 368 425 430 奇瑞A5的后备箱容积达到了惊人的483L，这得益于它超大的后备箱开口。在后备箱容积上奇瑞A5毫无疑问成为冠军。但是，和悦在保证优雅的尾部线条的情况下后备箱能达到430L的容积已经相当不错了，比合资车赛拉图还多出5L，不禁让人产生小欣喜。 轴距是影响车内空间的根本因素，也就是说，长轴距可以带来宽大的纵向空间。同时，轴距的长短对操纵稳定性的影响很大:一般轿车级别越高，轴距就越长，其操稳性就好。轴距越大，车厢长度越大，乘员乘坐的座位空间也越宽敞，抗俯仰和横摆性能越好。 江淮和悦的轴距达到了2710mm，远远超过了其它3款车型。较长的轴距给乘客提供了较大的乘坐空间，即使携带背包等小行李上车时也不会感觉拥挤。其实2710mm的轴距比荣威550还多了5毫米，甚至已经超越了B级车的标准，只比奔驰C级和宝马3系短了50毫米而已～ 现代伊兰特虽然轴距达到了2610mm，在同级别车中也尚属出类拔萃，但是与江淮和悦相比已然是小巫见大巫，短了整整10厘米～反映到后排乘坐空间上，拥有更大轴距的江淮和悦无疑更具优势，保证了搭乘者的乘坐舒适性。此类原因在于，合资企业引进中国生产的车型往往是国外的老产品，而不是最新产品，从技术和设计上远不如现在的新产品。在乘坐空间之轴距上，自主品牌江淮和悦轻松摘得头名。 5. 油耗/气耗 出租车司机朋友在日常经营是最关心的运营成本莫过于油耗了～经常听他们抱怨某某车太费油，成本太高等问题。也正因为如此双燃料CNG汽车才博得 出租车市场的青睐。我们下面就看看这几款车型的油耗和气耗。由于出租车一般在城市道路上行驶，这里我们以工信部综合油耗做衡量标准。 表4 油耗/气耗比较 奇瑞A5 现代伊兰特 起亚赛拉图 江淮和悦 油耗/气耗(L) 7.5 7.5 7.4 7.2 排放标准 国? 国IV 国? 国IV 从工信部公布的综合油耗来看，江淮和悦虽然整备质量比较大，但是油耗并没有飚升，而是控制在了7.2L。这正得益于其开发的车型起步较晚，能够采用较先进的发动机技术。同时江淮和悦1.5L CNG车型是在和悦车型基础上开发的，采用汽油及压缩天然气CNG电控多点喷射燃料供给系统1.5L/16V小型高性能的两用燃料发动机(汽油喷射系统采用与和悦VVT相同的BOSCH汽油电控单元，CNG系统适配中国汽车工程研究院国家燃气汽车工程技术研究中心开发的CSCI-?主从式系统——处于国内汽油/CNG两用燃料轿车市场领先水平、汽油/CNG良好的匹配标定)和全套进口压缩天然气供气装置，达到国IV排放标准～同时，相对其它车型选用的65L气罐，和悦选用了带截止阀的70L大容量钢质内胆缠绕气罐。其适配的CSCI-?系统是一种主从式多点顺序喷射、汽油/天然气两用燃料控制系统;ECU根据发动机工况，以原车汽油ECU的喷油信号为基础输入信号，计算出基本燃气喷射量、点火提前角;燃气ECU根据发动机水温、燃气温度及燃气压力等参数校正后，通过高精度燃气喷嘴向相应的发动机气缸供气，并通过氧传感器信号实现闭环控制。和悦采用的这种配气控制系统比其它几款车型要复杂的多，这个系统是近几年专门为双燃料汽车研发的，成本也较高。但是，带来的效益是更加安全可靠和节能环保，使消费者能从产品价值、感性收益与使用利益上，获得多重收益。这都是其它车型追赶莫及的。 图7 江淮和悦1.5L双燃料CNG燃气系统主要部件 6. 发动机技术 出租车司机朋友所关心的发动机也是不可缺少的部分，让我们来看看他们各自的优缺点如何。 众所周知，铸铁发动机相比铝合金发动机，在重量上更重，造成行车耗油高;在导热方面，大家都知道铁的导热远远低于铝，所以铸铁发动机散热性能没有铝的好，所以油耗肯定比铝发动机高。尤其在夏天，经常看到一些维修厂里铸铁发动机发生了裂缝。铝合金发动机正是因为比铸铁发动机轻、并且导热比铸铁的好才逐渐被不少厂商采用，但其会造成成本增加。 表5 发动机技术比较 奇瑞A5 现代伊兰特 起亚赛拉图 江淮和悦 ACTECO—SQR481F G4ED G4ED HFC4GB2.3C 发动机型号 缸盖材料 铝合金 铝合金 铝合金 铝合金 缸体材料 铝合金 铸铁 铸铁 铝合金 80/5800 82/ 6000 82/ 6000 83/6000 最大功率(KW/rpm) 147/ 4300-4500 145/ 4500 145/ 4500 146/4000 最大扭矩(N,m/rpm) 发动机最大扭矩反应的是车辆在超车时的加速反应，争分夺秒的出租车司机朋友来说也是比较关心的。从发动机型号上来看，伊兰特和赛拉图采用了相同型号的发动机，虽然采用1.6L排量发动机，达到最大功率82kw，最大扭矩145 N,m，但在参数上都要略逊于江淮和悦的1.5 L发动机。同时，江淮和悦的发动机在4000转时就可以发出最大扭矩146 N,m，不需要像伊兰特和赛拉图那样要深踩油门才能获得最大加速，这样也可以节省不少燃油。 江淮和悦搭载的是新一代全铝1.5L VVT小排量发动机。该发动机采用了双顶置凸轮轴DOHC和VVT可变气门正时技术，兼具了低油耗、低排放与高性能的特点。而这样的发动机参数指标，已经完全超越了许多合资品牌1.6L发动机的性能指数。 (需要提出说明的是，我们不提倡出租车司机在城市道路中间随意穿梭，虽然可以获得驾乘快感，但是人员安全是必须保障的～～～) 7. 制动系统 作为城市运载力量的出租车，每天在纷繁错杂的城市道路上行驶频繁地制动刹车是不可避免的。但是，频繁的刹车可能造成制动器热衰退现象，也就是刹车盘温度升高，导致制动效率降低，制动距离增加，甚至导致刹车片灼烧，刹车失灵，造成人员伤亡。因此制动系统的好坏关系到行人及乘员的安全。下面我们来看看这4款车型的制动系统如何。 表6 制动系统比较 奇瑞A5 现代伊兰特 起亚赛拉图 江淮和悦 前制动器类型 通风盘式 通风盘式 盘式 通风盘式 后制动器类型 盘式 盘式 盘式 盘式 ABS+EBD ABS+EBD ABS+EBD ABS+EBD 主动安全配置 盘式制动器是目前常用的一种刹车方式，散热性、刹车距离都远远高于传统的鼓式制动器，但缺点是散热性不如通风盘式制动器，在经常刹车时会有明显的感觉。通风盘式制动器往往用于比较豪华和追求性能的车子上，和盘式制动器的区别是刹车盘中间有一层空隙或者在刹车盘表面打孔，其散热性非常好，刹车距离要比盘式制动器距离短，但是通风盘式制动器造价比盘式制动器高， 故一般小车很少有配备四轮通风盘式制动器，但是采用前通风盘后盘式的车子还是很多的。因为车辆刹车制动时大部分载荷施加在前轮，造成前轮刹车负荷增加，因此一般会在前轮配备通风盘式制动器。在这点上奇瑞A5和江淮和悦还是很厚道的。 由于江淮和悦是后起之秀，所匹配的系统版本都比较新。虽然4款车型都配置了ABS+EBD，但是江淮和悦配备了博世全球最新8.1版本ABS+EBD，这是目前的最高版本，每秒点刹达50次，制动距离短，安全性高。而赛拉图以及伊兰特车型(它们是同平台车型)，上市较早，ABS版本较低，暂不做对比。 从上面的分析可以看出，各个车型都有优势，也有缺点。但是作为合资品牌代表的伊兰特和赛拉图并没有很强的优势可言，原因在于它们的车型稍老，技术已经不能和现在的先进技术相比。自主品牌奇瑞A3在国内上市较早，采用的技术虽然成熟稳定，但是已经落后。并且目前厂商已经停产。江淮和悦进入乘用车市场比较晚，带来的后果就是市场品牌认知度较低。但正因为如此，它可以采用较为先进的造车平台，装备最新的控制系统以及发动机等等。凭借优异的底盘质量以及先进的技术，江淮和悦已经在乘用车市场站稳了脚跟，被消费者认可，并且凭借优异的质量正走出国门，迈向国际市场。 随着中国造车技术的不断成熟，自主品牌汽车利用质量、服务在国人心里不断树立起了信誉、可靠的形象。同时，不少合资车型渐渐感觉到了市场的压力，也退去了以前独有的光鲜华丽的外表。其原因在于不少合资品牌引进国内的是他们早期的造车平台，与现在的汽车技术平台相比落后不少，反应在产品上就是车辆的性能、质量不能满足市场的需求，在人的主观感受、消费者需求上产生矛盾。再者，越来越多的普通百姓开始懂车、研究汽车，市场变得越来越挑剔，早期的产品已经不能满足他们的期望。近几年新上市的自主品牌车型，采用了目前先进的汽车技术，不断在车身质量、性能上赶超国外品牌汽车，不断引起世界汽车行业的关注。