天然气汽车的经济性

分析人：邵雪华 詹淑慧

天然气汽车的经济性

分析人：邵雪华 詹淑慧

天然气作为公认的环保型汽车燃料，在燃烧过程中，污染物极小，废气排放中不含铅，基本不含硫化物，与汽油车相比，NOx减少39％，HC减少72％，CO减少97％，在改善城市空气质量、减少环境污染方面有明显优势。因此，积极推广使用天然气代替汽车燃料，对降低汽车污染物排放量有着重要作用，是改善城市区域环境质量的重要措施。本文是在天然气价格改革的背景下，分析车用天然气价格和汽、柴油价格对原装天然气汽车和改装天然气汽车的额外投资回收期的影响。

概述

天然气汽车是以天然气为燃料的汽车，根据不同形式的天然气燃料，天然气汽车可以分为压缩天然气（CNG）汽车和液化天然气（LNG）汽车。按不同的车辆技术和不同的使用特征还可分为单一燃料天然气汽车、两用燃料天然气汽车和双燃料天然气汽车。

根据北京市人民政府办公厅《北京市2013—2017年清洁空气行动计划重点任务分解》（京政办发［2013］49号，2013年8月23日）的要求，促进公交车结构调整及节能减排，研究加快老旧公交车淘汰，缩短使用年限。积极发展新能源和清洁能源车辆，每年新增公交车中新能源与清洁能源车比例力争达到70％左右。

在天然气价格市场化的背景下，由于近期石油呈下降趋势，使得天然气汽车的经济优势削弱，因此，分析天然气价格上涨对天然气汽车领域的影响是很有必要的。

汽车燃料经济性分析

天然气与汽、柴油的替代换算，通常由于天然气与汽、柴油的高低热值的不同存在不同的换算比例，大多数情况下认为，1m3天然气相当于1～1.13L92#汽油，或0.9～1L0#柴油。但是由于各车的技术水平和发动机工况不同，在实际中，通常1m3天然气一般约可替代0.9～1.1L汽、柴油。在本文进行经济分析中，为了计算方便，取1m3天然气代替1L的汽、柴油进行计算分析。

OEM原装车

以大型客车为例进行OEM天然气汽车的经济效益分析，目前新购置的天然气公交车一般都采用单一燃料模式，这样更加具有性能和经济上的优越性。

一辆原装天然气公交车一年节省的费用为：

A=（g×m—h×n）×L/100

式中g——大型客车每百公里耗油量

h——大型客车每百公里耗气量

m——0#柴油价格

n——CNG价格

L——年均行驶里程

以北京市公交车的统计数据为计算依据，柴油公交车的每百公里耗油量为g=38L，同等规模的OEM天然气公交车每百公里耗气量为h=38m3。日均行驶里程约为170km，年均行驶里程为L=62000km。目前0#柴油价格约为m=7.58元/L，CNG价格为n=4.68元/ m3。

额外投资费用回收期为：

B=f/A

式中 f——额外投资费用

A——OEM原装车一年节省费用

单燃料的天然气公交车购置费用与同档次的燃油车相比，根据配置不同，购置费用增加2万～3万元，取上限，假定额外投资费用为f=30000元。

经计算，一辆原装天然气公交车一年节省的费用为25680元，额外投资费用回收期为14个月。因此，相比一台普通的柴油公交车，天然气公交车节省的费用在14个月左右就可以抵消额外投资的费用。

在柴油价格不变的情况下，CNG价格上涨对额外投资回收期的影响见表1。

由图1可见，在柴油价格相对稳定的情况下，随着CNG的价格上涨，额外投资的回收期也会相应的延长，即CNG价格越高，投资回收期越长，当天然气价格与柴油价格相等时，天然气汽车将不再具有经济优势。

在CNG价格不变的情况下，柴油价格上涨对额外投资回收期的影响见表2。

由图2可见，在柴油价格相对稳定的情况下，随着柴油的价格上涨，额外投资的回收期也会相应的缩短，即柴油价格越高，投资回收期越短。

表2　柴油价格变化对额外投资回收期的影响分析

图1　CNG价格对投资回收期的影响

图2　柴油价格对投资回收期的影响

改装车

以出租车这样的小型轿车为例来进行改装天然气汽车的经济性分析，通常天然气汽车的改装主要集中在小轿车市场，而大型车辆，由于改装技术相对小轿车复杂且改装后整车效能明显降低，所以近年来大型车辆的改装市场相对较小。

一台小轿车每年可节约燃料费：

A=（g×P—h×Q）×L/100

式中 g——小轿客车每百公里耗油量

h——小轿客车每百公里耗气量

P——92#汽油价格

Q——CNG价格

L——年均行驶里程

假设出租车平均每百公里耗油量g=10升，则天然气改装车平均百公里耗气量h=10m3。年均行驶里程为L=50000km，目前92#汽油价格为P=6.13元/L，CNG价格为n=4.68元/m3。

额外投资费用回收期为：

B=f/A

式中f——额外投资费用

A——小轿车一年节省费用

根据文献，天然气汽车混合器、高低压压力调节器、充气咀、高压电磁阀、真空开关等主要配件300套均由美国IMPCO公司引进，共花外汇$18.7万元，车载储气瓶及高压管线接头等附件由四川南充石油机械厂引进，投资约142万元，两项投资约290万人民币。平均每台车改装费约为10000元。

经计算，一辆改装天然气小轿车一年节省的费用为7250元，额外投资费用回收期为17个月。因此，相比一台普通的燃油小轿车，改装天然气小轿车节省的费用在17个月左右就可以抵消额外投资的费用。

在汽油价格不变的情况下，CNG价格上涨对额外投资回收期的影响见表3。

由图3可见，在汽油价格相对稳定的情况下，随着CNG的价格上涨，额外投资的回收期也会相应的延长，即CNG价格越高，投资回收期越长，当天然气价格与汽油价格相等时，天然气汽车将不再具有经济优势。

在CNG价格不变的情况下，汽油价格上涨对额外投资回收期的影响见表4。

由图4可见，在汽油价格相对稳定的情况下，随着汽油的价格上涨，额外投资的回收期也会相应的缩短，即汽油价格越高，投资回收期越短。

表3　CNG价格变化对额外投资回收期的影响分析

表4　汽油价格变化对额外投资回收期的影响分析

图3　CNG价格对投资回收期的影响

图4　汽油价格对投资回收期的影响

结语

1. 在柴油价格相对稳定的情况下， CNG价格越高，投资回收期越长，当天然气价格与柴油价格相等时，天然气汽车将不再具有经济优势。在柴油价格相对稳定的情况下，柴油价格越高，投资回收期越短。

2. 在汽油价格相对稳定的情况下，CNG价格越高，投资回收期越长，当天然气价格与汽油价格相等时，天然气汽车将不再具有经济优势。在汽油价格相对稳定的情况下，汽油价格越高，投资回收期越短。

3.由于近期油价连续上调，从长远角度来看，油价势必是上涨趋势，因此天然气汽车依然具有很大的经济优势，天然气汽车以其环保、安全、经济方面的优越性，是汽车行业的重要发展方向。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.09.044