针对目前中国LNG产业与LNG车用、船用供气装备产业迅速发展后,与之配套的供气系统存在的检测技术严重滞后,标准体系不健全,延用成熟的压力容器检验技术、方法及仪器设备,不能适用于低温气瓶的检验,从而造成目前针对低温气瓶的有效检验手段不足,按全国在用15万只气瓶,每三年检测一次,一次检测费用2000元,至少需要3亿元。为此,来自中国道路运输协会、中国工业气体工业协会、江苏省特种设备安全监督检验研究院张家港分院、中国交通报社、中国化工报社和江苏省专业汽车客运企业等单位的专家、企业家与媒体记者一致认为:中国LNG车用供气系统在线检测技术亟待深度开发。
中国已经迎来LNG工业与车用装备发展的新时代
LNG是一种清洁、高效的能源,LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
2013年,伴随着液化能力增强,亚太地区需求增长强劲,大部分中国能源企业加大了天然气开发和利用的投入,液化天然气在中国呈现出很大的发展潜力。目前,中国已经迎来LNG工业发展的新时代。
据预测,“十二五”期间,中国天然气在一次能源消费中的占比将由现在的4%提高到8%左右。到2015年,我国天然气消费总量将达2500亿立方米,而国内供应能力约1500亿立方米,其余1000亿立方米的缺口要依赖进口。
近几年,随着国内油价的步步攀升,物流公司、运输队、个体运输户的利润一直在不断下降,他们开始寻找和挖掘新的利润点。经济又清洁的天然气成为道路运输行业的“新宠”,天然气汽车、LNG公交车、LNG客车、天然气重卡快速走入人们的视线。
天然气汽车的主要特点为节能减排、安全清洁,并且能大幅度降低运营成本,具有显著的经济效益和社会效益。在能源危机、节能减排和物流成本高企的大背景下,作为石油消耗大户和污染排放大户的交通运输领域成为了人们关注的先头阵地,天然气汽车的普及呼声越来越高。
如果用天然气完全替代燃油,尾气排放中,二氧化碳可减少24%,一氧化碳减少97%,碳氢化合物减少72%,氮氧化合物减少14%,苯、铅、粉尘等固体颗粒物减少100%。综合排放指标降低约80%。单车平均减排二氧化碳约22t/年,改善了道路运输的能源结构,环保潜力大。
由国家能源局编制的天然气“十二五”规划已经通过评审,上报国务院等待批复。这一消息或将为天然气汽车(特别是天然气商用车)打开出路。中国道路运输协会会长姚明德向媒体透露:“目前我国相关部门也在不断推进商用车使用清洁能源。”同时,国家能源委员会专家咨询委员会主任张国宝日前也表示,在电动车被社会接受尚需时日的阶段,发展天然气商用车是一个正确的途径。天然气汽车在节能减排和使用经济性等因素的考虑下,具有巨大的发展潜力。
国家发改委《节能与新能源汽车技术政策研究》报告指出,2012年我国天然气汽车保有量规模达到100万辆,车用天然气消费量达到80亿立方米,实现替代燃油640万吨,液化石油气汽车保有量达到10万辆,车用液化石油气消费量达到68万吨;2020年,我国车用天然气消费量达到200亿立方米,实现替代燃油1600万吨,车用液化石油气消费量达到400万吨,实现替代燃油360万吨。
天然气汽车减排力度大,经济效益高,加之中国LNG产业政策进一步完善,中国与全球LNG贸易日趋活跃、天然气液化技术与工艺,以及天然气液化关键设备、LNG汽车和加气站技术的不断进步,为LNG车用装备产业创造了良好发展机遇。
从世界能源安全和社会效应考量的意义上来说,LNG汽车除了环保性和经济性以外,在燃料安全性,车辆使用寿命等其他重要因素上,也具有突出的优势。
从推广车型来看,CNG和LNG现在主要在商用车上应用。其中,CNG主要适合城市公交车和市内出租车,而LNG不但适用于城市公交车,也适用于大型货运车辆和城际大巴,尤其是长途车辆,LNG代表着天然气汽车发展的主流方向。
LNG车用系统在线检测技术开发与配套标准严重滞后
LNG车型的种种优势也恰好符合国家产业政策,不仅降低成本,而且迎合绿色环保的理念。据统计,LNG车的购买和后期燃料使用成本与传统柴油车相比,降低了20%以上,实现了较好的经济效益。LNG车替代传统燃油,作为清洁能源车受到越来越多的青睐。
据张家港富瑞特种装备股份有限公司副总经理兼总工程师殷劲松介绍,仅2013年1月份,LNG 车型市场增长了151.3%,其中LNG公交车、客运车辆增幅明显。
用户之所以更加青睐LNG车,主要由于其辛烷值高、抗爆性能好、对发动机损耗小、燃料费用低、环保性能好等。与传统柴油车相比,LNG 汽车尾气中的二氧化氮、二氧化碳含量分别降低98%和30%,是名副其实的清洁能源汽车。此外,LNG 的燃点为650℃,燃点相对较高,气化后密度很低,安全性能好。面对当前雾霾天气的肆虐,各地政府治理污染的压力较大,作为城市的主要交通运输工具,公交、客运车辆成为首要改造的对象。LNG 车型的种种优势恰好符合政府需求,一方面降低运营成本;另一方面又能有效降低尾气排放,不失为改善环境的好办法。除此以外,LNG 车的购买和后期燃料使用成本与传统柴油车相比,降了20%以上,突现了较好的经济效益。
随着LNG车辆广泛的投入运营,与之配套的国内LNG低温气瓶产业发展较快。目前,全国有生产LNG低温气瓶的厂家有30多家,其中95%的产品销往国内。而包括低温气瓶在内的车载LNG供气系统是一种特殊的移动式压力容器,由于其结构特殊,工作环境复杂,对其安全性要求更加严格。目前,已经广泛使用LNG车用装备的各运营公司和团体,均面临LNG车用产品的使用、保养、检测等运营保障方面的难题。传统的压力容器送检的方式,需要以停运为前提,严重损害了运营商的利益,也给大众的出行带来不便,造成资源的浪费。
而目前,国内以LNG低温气瓶为主的车用系统的检验技术、检测手段、试验标准体系等还不完善,造成低温气瓶制造的产品个性差异较大。另外,相关安全技术还处于初级水平,许多的认识来自于以往的经验,对低温气瓶持有的安全技术的认识还不充分,缺乏有效的实践验证。再有,成熟的压力容器检验技术、方法及仪器设备,已不能适用于低温气瓶的检验,从而造成目前针对低温气瓶的有效检验手段不足,检验成本较高;从国内来说,检验能力明显不足,检验技术较低,检验标准,也未完全配套。
LNG车用系统在线检测技术深度开发迫在眉睫
富瑞特装总工程师殷劲松在接受记者采访时说,成立于2003年8月的富瑞特装是国内唯一一家专业从事LNG产业链成套设备供应的高新技术企业,目前主要产品有LNG加气站、L-CNG加气站、LNG车用瓶及供气系统、LNG船用供气系统、LNG储罐、低温运输罐车、半挂车、及低温阀门、真空管、加气枪等零配件及海水淡化,气体分离液化设备,并开始介入汽车发动机再制造油改气领域。现已实现了从LNG液化、运输、储存、LNG汽车加气站、LNG车船用供气系统整个产业链,提供LNG一站式整体解决方案的专业公司,并于2011年6月8日在深圳创业板成功上市。2008年,公司被江苏省认定为“高新技术企业”,并承担了国家科技部2008年度863计划项目《移动式LNG汽车撬装加气站研究开发项目》,编制的《撬装式液化天然气(LNG)汽车加气站企业标准》通过了专家评审并获得江苏省质监局备案生效。
富瑞特装气瓶事业部已拥有制造面积达5.5万平方米、年产8万套车用瓶供气系统的生产能力。并计划在2014年上半年投入运行三期流水线,将进一步加大生产设备自动化及智能化的投入,更有效的降低人工成本,提升产品质量。富瑞特装已取得ASME设计、制造证书、车用气瓶安装证书和汽车行业质量体系标准ISO/TS16949:2009认证证书。富瑞特装在低温气瓶工艺置换、夹层真空度测定、瓶内安全阀检验、使用调整、液面计维修调试、夹层真空度反弹变化、高真空度的保久等技术领先。截止到目前,富瑞特装公司通过自主研发和引进吸收国外先进技术,不断进行技术创新。公司在LNG应用设备领域已获得专利授权47项,专利申请受理19项,特别是公司自主研发的车用气瓶自增压系统为国内首创。目前,该公司正在进行车用气瓶出口美国的DOT认证和出口欧盟的R110认证,预计在2014年取得认证证书。不予考虑今年11底,富瑞特装已累计销售约10万只、覆盖150L到500L共15种规格的LNG车用瓶,市场占有率全国第一,已连续运行了6年以上。
并且,江苏省已经被确定为全国清洁能源车示范省份,富瑞特装作为负责任的上市公司,引领LNG产业装备的健康持续快速发展,更关注产业健康运营的后续保障方案的研究,有着义不容辞的责任。
几年来,在LNG产业运营保障上,富瑞特装借助“外脑”,与上海交通大学、国家燃气汽车工程技术研究中心等通过产学研的紧密合作,率先启动安全性能检验与评定方法研究的科研项目,科研人员进行了大量的调研与实验,开发成功了LNG车用供气系统在线检测全套方案,检测内容完全符合法定的检测要求,检测的时间、地点、方式均充分考虑用户的便利,与传统的拆装检验相比,在线检验无需拆装、清空液体,可大大缩减LNG公交、客运车辆停运的时间,降低停运损失;所有专业检测设备已申请专利,拥有专业核心技术。
与此同时,富瑞特装敏锐地将目光投至改车市场,富瑞特装动力事业部是LNG发动机生产制造部门,成立于2010年。发动机中试车间与新厂区的建筑面积超过3万平方米,年生产能力为1.5万台,动力事业部拥有先进的再制造机加工修复设备、产品检验设备、产品开发试验装备,已完成了发动机核心零部件的再制造油改气工作,并成功开发了A1000E、A2000W、A2101、B2000W、C3000W等车用气体发动机产品,排量覆盖4-12L,功率覆盖范围80-380马力,采用稀薄燃烧及氧化催化器的技术路线,排放达到国Ⅴ水平,广泛应用于城市公交、公路客车、重型卡车、矿卡、水泥搅拌车、工程机械等各个领域,并正在进行VI排放车用发动机开发以及发电机组、船用LNG发动机的开发。
在研讨会上,富瑞特装总工程师殷劲松作了《LNG车用供气系统在线检测技术》的专题汇报。主要对低温气瓶的分类、结构、发展、定期检验的意义、在线检验车的主要功能及平面图进行深入浅出的介绍。重点分析了车用气瓶检验的十一个流程,直观呈现了在线检验技术的高效便利性。并综合目前及未来的检验需求,提出了建立全国低温气瓶检测中心的初步愿望。与此同时,公司已经完成了《低温气瓶检验工艺和评定标准》、《检验操作规程》的编撰。首创设计制造的低温气瓶系列校验装置、开发的低温气瓶检验技术研究填补了国内空白。建立了中国第一个车用气瓶现场检测车。
随后,与会的专家、学者与用户代表纷纷发言,就富瑞特装起草的LNG在线监测技术、标准及检测设备,以及检测证书有效性、检测资质、费用、周期等,提出了很多宝贵建议,如南通客车朱齐霖先生说,希望权威部门和厂家沟通,在生产低温气瓶部件时,统一标准,提高仪器设备兼容性等等。
殷劲松说,此科研项目的开展,得到了江苏省技术监督局、中国交通报、江苏省专业客运单位及广大用户的关注,此次举办《LNG车用供气系统在线检测技术》首场专题研讨会,目的是为了共同针对富瑞公司开发的LNG在线检测技术、标准方法及检测设备,一起研讨、修正,提出宝贵建议,达成共识,在国家没有还没有正式出台LNG车用供气系统检验标准情况下,我们江苏省率先出台地方试行检测解决方案,为中国LNG汽车产业健康发展做一些利国利民的工作。
同时,江苏省特种设备安全监督检测研究院张家港分院王飞院长指出,随着众多LNG城市公交和客运车辆的投入运营,LNG供气系统产品的保养、检测工作成为制约产业可持续发展的重要因素。为此,张家港特检院正在积极申请、筹备,将与富瑞特装紧密合作,计划建立一个低温气瓶检验的示范中心,开展低温气瓶现场定期检验,通过此次大会,认真听取、吸取各个层面的修正意见,达成共识,共同推进项目的有效落地,确保低温气瓶的安全使用,杜绝事故发生。
据介绍,目前富瑞特装已基本完成了LNG车用供气系统在线检测技术方案的制订,同时在专用检测设备、车载检测系统的研发等工作也已进入最后攻坚阶段,对于检测车辆的生产工作,有望在2014年2月份最终成型推向市场。