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韩波组稿/东贸教育培训中心
术语
代用燃料——传统发动机燃料（如汽油和柴油）的替代品。《美国能源政策法规》将代用燃料定义为甲醇、非自然乙醇、其它酒精燃料或至少85%的这些燃料与汽油或柴油的混合燃料、CNG、LNG、LPG、氢气、煤炭衍生的液体燃料、电力、非石油基的除酒精以外的燃料。
代用燃料汽车——一辆改装后使用某种代用燃料的汽车或由原车生产商（OEM）生产的使用某种代用燃料的汽车。对于大多数定义，这一术语不包括那些使用混合或新配方汽油或柴油燃料的汽车。
双燃料汽车——具有两套独立的燃料系统，允许汽车或者使用代用燃料，或者使用普通燃料，在同一时刻只能使用其中一种。
两用燃料汽车——使用代用燃料与传统燃料的混合物（例如柴油和天然气）的汽车。汽车有两套独立的燃料系统，两种燃料能同时注入发动机燃烧室。
清洁燃料汽车——任何能满足由美国环保局批准的按汽车重量分类规定的一种特殊低排放标准的轿车、轻型卡车、和重型卡车（总重量低于26000 lsb/1180 kg），使用代用燃料、新配方汽油或清洁柴油驱动的汽车均被列为清洁燃料汽车。
天然气——天然气是一种无色、无味的气体，主要成分是甲烷，另外还含有少量的其它烃类，例如丁烷、乙烷和丙烷。天然气主要产于地下，是有机物质发酵的产品，通常与其它石油产品一同生成。天然气也可以是有机物质腐烂产生的副产品，可以在垃圾站和沼泽等地方生成。天然气中加入了加臭剂，这使得商业天然气有一种独特的气味。作为汽车燃料，天然气与汽油和柴油相比具有很多优点：天然气资源丰富，价格便宜，产生的一氧化碳、臭氧和能生成烟雾的可反应烃等有害物质少。因为点燃天然气需要更高的温度和浓度，所以天然气比汽油更安全。而且天然气是无毒、不致癌、无腐蚀性的气体。
压缩天然气（CNG）——压缩天然气（CNG）是压缩后储存在天然气汽车（NGV）上的天然气。为最有效地利用NGV有限的储存空间，天然气被压缩到很高的压力（3000 psig/20.7 Mpa或更高）。
CNG加气站——CNG加气站由内部互连的设备组成，通过这些设备将天然气压缩到高压，然后将CNG储存在压力容器中（如果加气站配备了储气容器），或者直接给天然气汽车加气。
改装车——原设计为使用汽油或柴油、通过改装可以使用代用燃料替代原来的燃料（或者既可使用代用燃料也可使用原燃料）的汽车。
专用燃料汽车——设计为只使用单一燃料的汽车。
甲烷——CH4，最简单的烃，天然气的主要成分。纯甲烷的热值为1012 Btu/立方英尺。
原车生产商（OEM）——提供原始设计材料并生产产品的汽车或发动机生产商。原车生产商负责生产汽车、经销汽车和提供保修。
天然气汽车（NGV）的分类
按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：
压缩天然气（CNG）汽车。压缩天然气是指压缩到20.7—24.8 MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。
液化天然气（LNG）汽车。液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。
目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。
按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为：
专用燃料天然气汽车。发动机只使用天然气作为燃料。
两用燃料天然气汽车。既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料。
双燃料天然气汽车。可以同时使用液体燃料和天然气。
天然气汽车基础知识
压缩天然气（CNG）汽车燃料系统通常包括：天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器（或者天然气喷射装置）、各类电控装置等。
CNG气瓶是压缩天然气汽车的主要设备之一。气瓶的设置和生产都由严格的标准控制。CNG车用气瓶可以分为四类：第一类气瓶是全金属气瓶，材料是钢或铝；第二类气瓶采用金属内衬，外面用纤维环状缠绕；第三类气瓶采用薄金属内衬，外面用纤维完全缠绕；第四类气瓶完全是由非金属材料制成，例如玻璃纤维和碳纤维。
尽管一般认为由于天然气积碳少，机油更换的次数可以少一些，甚至例行的维护也可以少作一些，但我们认为汽车、发动机和改装系统的定期维护可以保障天然气汽车与汽油车和柴油车相比具有更好的性能。
CNG汽车加气站基础知识
CNG加气站的主要设备包括：
气体预处理系统（进战计量装置、过滤器、干燥器等）
压缩机组
储气装置
充气优先级控制盘
售气机
按加气所需时间长短的不同，CNG汽车加气站可以分为两类：一类是加气速度可以与汽油或柴油系统相比的快充式；另一类是加气时间要达到几个小时的慢充式。
对吸附天然气技术（IANGV）的看法
在我的印象中，在1996年以前，将吸附天然气（ANG）技术应用于燃气汽车的研究开发在国际上是有声有色的。加拿大在在这一领域似乎走在前面。然而，到90年代后期，在NGV 行业能听到的有关ANG技术研究开发方面的消息就越来越少。1998年笔者到科隆参加国际天然气汽车协会（IANGV）第六届双年会的时候，发现此次大会没有有关ANG的论文，只是在展览会上看到一家企业准备的一页纸的ANG技术介绍。我想，这代表了国际天然气汽车行业研究热点的转移：ANG技术已不是各国研究的主攻方向。需要提到的是，在2000年IANGV于横滨举办的第七届双年会上也没有出现有关ANG的论文。
笔者知道的国内从事ANG研究开发的人有两个：一个是中国石油大学的一位教授，在94年左右与大庆油田合作开展了将ANG用于天然气汽车上的实验项目，这次开发实验的结果尚令人满意，但无疑还没有达到可以推广使用的程度。在项目鉴定后，这位老教授去了美国，其科研成果也没有得到进一步的开发。另一位是天津大学化学系的周理教授，周教授曾在加拿大一家研究院从事过这项技术的研究开发，回国后曾努力争取在国内开展这方面的研究，但后来的进展不得而知。
与LNG以及其他天然气储存和运输技术一样，ANG研究的出发点也并不是专门针对天然气汽车，笔者认为更多的是针对边远气田的开发。之所以提到这一点是想说，我们分析ANG技术的兴衰必须走出天然气汽车这一个小圈子。
从边远气田的开发的角度来看，ANG也不是研究开发的重点。笔者认为在这方面的研究开发上，排在第一梯队的当然不能忘记了LNG，另外还有天然气转化液体燃料技术（GTL）。ANG应该说是排在第二梯队，与其处于一个档次的有天然气加压运输（CNG）和通过天然气水合物（Hydrate）运输的技术。
ANG技术用于天然气汽车为什么没有取得巨大发展，它有哪些优点和不足呢？
笔者认为ANG技术的优点主要是：
1.由于ANG技术降低了天然气的储存压力，因此可以减轻钢瓶的重量和制造成本，同时提高了车载储气容器的安全性。
2.ANG的另一个优点也是它最大的优点：通过储气压力的降低，它可以极大降低对CNG压缩机的要求，以此极大降低加气站的建设成本，甚至可以说对它将完全改变CNG加气站的现有模式。
它的缺点主要是：
1.尽管ANG技术降低了天然气的储存压力，但压力仍然是在4-6 MPa的水平上；尽管ANG技术减轻了钢瓶的重量，但天然气吸附材料本身又要增加一定的重量，因此它在这方面的优势还不够彻底。
2.最关键的一点是“能量密度”的问题。一个体积的吸附材料大约能吸附一百多倍体积的天然气，更不用说还需要有一部分“垫底”气。而且，随着气瓶制造技术的发展，国际上现在有提高车载储气瓶工作压力的趋势，现在已经有工作压力超过300公斤的储气瓶以及对应的压缩机产品（参见国际天然气汽车协会第七次会议的相关论文，本网站提供了链接和翻译服务）。与此相比，ANG的能量密度低是其致命的缺陷。
其实，任何技术都有缺陷，何况ANG还没有完全开发成熟。因此ANG现有的技术缺陷不足以完全解释它为什么不再是业界研究开发的热点。肯定还有其他原因，例如由于如上所述， ANG在气田开发方面与其他技术相比不具备明显的优势，因此天然气行业没有投入大的力气来针对这项技术做工作。
说道这里，必须强调的是：笔者并不是说ANG技术已经到了走投无路的境地，只是说它似乎不再是NGV行业开发的热点。事实上，NGV行业的热点是经常变化的，并不排除ANG技术会峰回路转、并最终实现产业化的可能。笔者也希望在国内或国外一个局部地方能够进行一个ANG的示范项目（ANG技术应该说已经可以达到示范阶段），将国际上的ANG技术开发机构、CNG气瓶生产企业、天然气压缩机生产企业、加气站设计单位、NGV车队、石油公司（代表加气站）组织起来，为ANG技术进行专门的设计、生产、建设和经营，营造出一个局部的“小气候”，这样我们可能会对ANG的实际应用有更全面的了解。
ANG技术目前还在发展过程中，我们都对它充满好奇：它的能量密度是否有进一步提高的可能；吸附和解吸过程是否需要时间或导致燃气温度改变，这些对天然气汽车和加气站的运行又有什么影响；吸附剂是否容易受污染而中毒，等等。
ANG给了我们一个美好的前景，而同时我们又对它的现实无可奈何。在某种程度上，这正象国内曾进行的在用柴油车的机械式天然气系统改装技术一样，为国内的天然气汽车行业届提供了一个诱人的远景蓝图，同时也是我们心中的痛。