北京市TRANBBS城市TRANBBS规划TRANBBS设计研究院

　　清洁燃料汽车是以清洁燃料取代传统汽油的环保型汽车，是减少汽车污染物排放的重要措施之一。车用清洁燃料的研究在世界上已有40多年历史，目前在日本、美国、加拿大、新西兰、澳大利亚等国家使用燃气汽车，其相关TRANBBS技术和设备日益成熟，正逐步走向商品化。

　　北京市对车用燃料的研究一直十分重视，近年来进行了大量试验研究工作，为大量推广取得了经验。目前随着陕甘宁天然气进京以及液化石油气市场的逐步放开，在北京发展天然气汽车和液化石油气汽车已经成为可能。目前，北京市城市规划设计研究院正组织有关部门编制《北京市双燃料汽车及车用燃气加气站近期发展规划》。从而推广使用清洁燃料汽车，以缓解汽车大量燃油造成的大气环境污染。

　　一、北京市发展清洁燃料汽车的迫切性

　　北京市的空气污染主要是由燃煤、机动车排放和扬尘污染物造成的。燃煤造成城市大气中二氧化硫（SO）与悬浮物微粒升高，而机动车排气污染则造成一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、及碳氢化合物（HC）增高。研究结果表明：北京市大气中HC的73.5%、CO的63.4%、NOx的46%来自机动车排放，特别是非采暖期机动车排气的污染所占的比例更高，HC占79.1%、CO占80.3%、NOx占54.8%。因为机动车的排放位置低，接近呼吸带和采样点，实际对环境浓度的分担率达70%以上。

　　北京市机动车保有量虽然比国外大城市少，但单车排放的污染物比国外同类机动车高几倍至10几倍，机动车排气污染已超过国外一些大城市，而且全市机动车增长的速度极快，1992年底为60万辆，目前已接近140万辆，居于全国之首。汽车尾气排放的NOx、CO日益严重，主要街道路口，人行横道两项污染物全部超标。“七五”期间主要干道TRANBBS交通的CO为5.7mg/m，NOx为132μg/m，“八五”期间达到6.5 mg/m和174μg/m，分别增加了54%和24%，是国家标准的1.6和3.48倍。

　　机动车排放的一氧化碳、氮氧化物等污染物对人体健康产生危害。

　　氮氧化物中毒性大的主要是NO，对人体的呼吸器官有刺激作用，会引起气管炎、肺炎、甚至肺气肿。

　　机动车排放的污染物还可能引起光化学烟雾。光化学烟雾是汽车尾气的二次污染物，与机动车排放的HC、NOx有关。其中臭氧（O）主要是对鼻、眼、呼吸道有刺激作用，对肺功能有影响。机动车排放的废气，特别是柴油车排放的颗粒物中还有致癌物3.4苯并芘。

　　北京市在非采暖期已经存在明显的光化学烟雾污染。因此，采取有效措施，防治机动车排放污染，防止环境继续恶化，防止发生光化学污染的公害事件发生，已成为刻不容缓的重要工作。

　　北京市区各种机动车和专用机动车NOx排放情况见表1-1、表1-2。

表1-1 市区各种机动车NOx排放情况

表1-2 市区专用机动车NOx排放情况

　　从上述情况看，在全部机动车污染排放中，又以各种专业运营车辆（如公共汽车、出租车、环卫车、邮政车等）的污染更为严重是，其分担率达到36%，应该重点治理。

　　二、国内外主要发展经验

　　1、燃气汽车的发展历程

　　随着环保法规的日趋严格和技术不断进步，燃气汽车已经发展到了第三代技术。

　　第一代燃气汽车采用机械式混合器为特征，存在着与传统化油器汽车同样的缺点；各缸分配不均匀，调节精度差，是发展的初级阶段。与汽油车相比，有一定的排放改善效果，但动力性损失较大。第一代燃气汽车的排放水平尚达不到欧洲一号法规的限值（即北京市1999年执行的新标准）。具体排放减少效果如下：

　　液化石油气车辆：排放CO降50-60%，HC降40-50%，NOx降0-10%，动力损失2-5%；
　　天然气车辆：排放CO降60-07%，HC降50-60%，NOx降20-30%，动力损失15-20%。

　　第二代技术以电控混合器为特征，其控制精度高于第一代技术，可以匹配闭环控制和三元催化净化装置，部分是双燃料的改造车型，部分为专用燃气汽车。排放性能进一步改善，动力性比第一代略有提高。第二代燃气汽车的排放水平可达到欧洲一号法规的限值(即北京市1999年执行的新标准)。具体排放减少效果如下：

　　液化石油气车辆：排放CO降75-85%，HC降75-85%，NOx降70-80%，动力损失1-4%；
　　天然气车辆：排放CO降80-90%，HC降80-09%，NOx降75-85%，动力损失5-15%。

　　第三代技术以电控喷射为特征，匹配闭环控制和专用三元催化净化装置，绝大部分为专用燃气汽车，新车所占比例很高。排放性能可达到欧洲3号、4号法规限值和美国加州超低排放车标准，动力性与汽油和柴油接近。具体排放减少效果如下：

　　液化石油气车辆：排放CO降85-95%，HC降85-95%，NOx降80-90%；
　　天然气车辆：排放CO降90-99%，HC降90-99%，NOx降85-95%。

　　总之，第一代和第二代技术都是过渡，将汽油车改造为可燃气的双燃料车辆也是权宜之计，而第三代技术和专用燃气汽车才是发展方向。

　　柴油车改造为燃气与柴油混烧的技术，或增加点火系统的纯燃气技术，目前尚不成熟，没有推广到商业应用阶段。

　　2、改在用车与新车的优劣

　　目前我国发展的燃气汽车大多是对在用车的改装，技术水平处于国外第一阶段。改车配件的匹配工作欠缺，专用装置来源多、品种杂，国内外产品均有，水平参差不齐，影响排放效果。而由汽车制造厂直接生产的燃气汽车新车，技术性能及环保效果良好，国外的发展趋势是逐步由改造在用车向整车生产厂家生产新车过渡。

　　3、目前液化石油气汽车和天然气汽车的发展状况

　　与燃用汽油和柴油相比，燃气汽车具有良好的排放性能，基于环境保护和优化能源结构的考虑，天然气和液化石油气被视为21纪最有前途的汽车代用燃料。

　　虽然天然气车在降低污染方面优势较大，但受到管网等条件的制约，灵活性较差，初投资较高，所以在实际发展过程中，液化石油气汽车仍占很大比例。目前全世界燃气汽车保有量中液化石油气汽车占76%，天然气汽车只占24%。

　　三、清洁燃料汽车的发展方针及步骤

　　按照国务院对北京市环境质量的要求，北京市的环境质量要在2002年基本达到环境质量二级标准。为此北京市准备采取多项治理措施。其中对于控制机动车污染物排放，一是，对于新车频布了《轻型汽车排气污染物排放标准》（1999年1月1日起执行）。二是，积极推广使用清洁燃料汽车，并从政策上给予一定支持。我们发展清洁燃料汽车的基本方针是：统筹规划，加快实施，先易后难，区别对待。

　　对于还在起步阶段的清洁燃料汽车产业的发展来说，需要一个相对稳定的、长期的政策支持，首先鼓励在用车辆尽可能改为清洁燃料汽车。同时清洁燃料汽车要维持一个比较稳定的保有量。不仅要大量改造在用车辆，还要有制造厂生产双燃料新车。但是明年北京市即将实行的轻型汽车出厂排放标准，采用普通化油器的轻型汽车（主要指轿车类）使用清洁燃料后的排放仍不能满足要求，只有采用电子燃油喷射的车加配三效催化净化器才能满足排放标准。而目前让已经达到新排放标准的新车再马上改用清洁燃料，除非在经济上相当好处，否则是有很大困难的。因此，近期的清洁燃料车的发展对象重点为在用车辆，中长期目标则考虑在电喷十三效尾气化装置的同时使用清洁燃料。经测算，若要实现既定环保目标，1999-2000年应把3-5万辆在用车改为清洁燃料汽车，2002年清洁燃料汽车总量就达到10万辆以上。[Page]

　　根据北京市当前的实施条件及国产车辆技术水平，近两年对在用车的改造还只能采用机械式混合器方式（即第一代燃气汽车）。在此基础上，要争取汽车产业部门的积极合作，尽快向第二代乃至第三代燃气汽车过渡。

　　四、关于改车对象的选择

　　合理的选择好首批改为清洁燃料汽车的车种和车型是十分重要的。选择的好，经济、社会和环保效益明显，必然对发展清洁燃料汽车起推动作用，否则将是不利的。

　　从环境保护角度分析，北京市明年起执行的轻型汽车新车排放标准，电喷车，加上三效净化装置即可达标。而普通化油器车，即使安装尾气净化装置后，也难以达标，因此，近期应以改造普通化油器车为主，以取得最大的环境效益。以后再逐步考虑改造使用电子燃油喷射的车辆。

　　从技术经济角度分析，双燃料汽车的发展，首先应是那些投资回收比较稳定的专业运输车辆，如公共汽车、出租车、环卫车、邮电车、运输车等。一是专业运输车辆集中管理，可以建相对少的站，而在短期内达到经济规模获得较大效益；二是车型车况较为单一，便于技术改造和运行管理。

　　有鉴于此，我们的具体想法是：

　　──积极推动在用车辆，特别是普通化油器车辆，改为清洁燃料汽车，以缓解大量燃油造成的尾气污染。
　　──近期以改造专用车辆（如公共汽车、出租车、环卫车、邮电车）为主，启动加气站的建设，待加气站建设到一定数量时，逐步带动发展部分社会车辆。

　　五、关于清洁燃料的选择

　　目前我们采用的清洁车用燃料主要是压缩天然气（CNG）和液化石油气（LPG），与使用汽油相比，尾气排放中的污染物大大降低，实际测试情况如表4-1。

　　从测试情况看，使用CNG的效果要好于LPG。但是建设用样规模的CNG加气站，投资大约等于LPG加气站5倍以上，且受到管网等条件的制约，这就给初期建设带来了一定的困难，投资大了，必然建站少；建站少，也就必然发展慢。因此，我们的想法是：

　　──对于有固定、集中停车场的车辆，如公共汽车、环卫车、邮电车以及运输公司的货运车等，应尽量考虑使用天然气，在近期没有条件供应天然气时，才考虑使用液化石油气。
　　──对于流动性比较大的出租车，近期以使用液化石油气为主。

　　六、关于加气站的设置

　　加气站的布局和建设，是发展清洁燃料汽车的关键。由于城市用地非常紧张，而且市区的消防要求又非常高，因此加气站选址和建设的难度非常大。为加快加气站的建设，必须因地制宜，多种建站形式相结合。即：

　　──新建站与现有加油站的改造相结合（既考虑新建，又要重视现有加油站的改造）。
　　──专用站与社会站相结合（既要建设一批专用加气站，又要考虑社会加气站的建设。在建设专用加气站的同时，应尽量考虑今后向社会开放）。

　　规划初步设想，97年全市专业运输车大约15万辆，首先将其中的20-30%改为清洁燃料，并新建和在原有加油站的基础上扩建加气站103座。以期获得示范、带动作用，为今后发展打下基础。

　　七、关于几个问题建议

　　1、尽快制定清洁燃料汽车的产业发展政策及配套管理机制，按照市场经济的规律运作，鼓励社会力量投资改车、建站，加快清洁燃料汽车的推广。

　　发展清洁燃料汽车，既有利于减少大气污染，又是一个新的经济增长点，可以带动一大批相关企业的发展。对于清洁燃料汽车的产业发展，应借鉴国外的先进经验，让其按照市场经济的规律运作。即由政府颁布一系列产业发展政策（包括投资贷款、税收、排污费减免等优惠政策），引导、鼓励社会力量改车、建站。同时政府还要建立起一套完整的管理机制，保证其按照市场经济的规律有序发展，既不要让个别公司垄断，又要避免恶性竞争。

　　2、有关技术标准必须尽快落实

　　清洁燃料汽车的有关技术标准，国家有关部门正在积极进行编制，但是很多标准目前还没有颁布。为了适应明年北京市大量发展的需要，必须尽己参照国家正在制定的标准，先出台一些地方性技术规定，以便有关部门和企业参照执行。目前急需的标准有：改车标准、燃料标准、建站标准、建站消防规范等等。

　　3、改车、建站设备要尽快落实，在可能的条件下尽量实现国产化，根据目前掌握的有关情况，改车配件和建站主要设备均需要依靠进口，这对清洁燃料汽车的发展很不利，应尽快考虑国产化问题。

　　此外，在用车的改造将影响到整车的动力和安全性能，应尽量在整车生产厂的指导下完成，同时要建立一套完整的质量保证和监管体系。

　　4、清洁燃料的质量问题应十分重视

　　对于清洁燃料来源，天然气可基本保质保量供应，液化石油气则来源于多种渠道。这就给燃料质量保证带来一定困难，而车用燃料的质量直接影响到车的行驶和发动机的寿命，应引起特别的重视，应设立专门的监督检验，以保证液化石油气汽车的顺利发展。

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