要问商用车市场现在什么最火?在油气差价较大的运输环境中,燃气重卡的走红是不争的事实。
据企业开票口径数据,2023年重卡全年销量定局91.1万辆,同比增长36%。其中,燃气重卡全年销量超16万辆,较上年同期净增14.2万辆,同比累计大幅增长543.8%,是2023年表现尤为亮眼的细分市场之一。展望2024年,行业预计重卡市场销量或至100-110万辆规模,而燃气重卡增长无疑仍将是主要驱动力。
随着市场需求的不断变化与公路运输效率的提升,燃气重卡正在逐渐朝着马力更大、续航更长、配置更加高端化方面发展。而实现更长续航的关键就是气瓶,由此行业里关于气瓶安全性的担忧也越来越多了起来。越来越多的卡友担心,LNG气瓶做得这么大?安全性能得到保障吗?
LNG燃料,安全性其实很高
一般情况下,LNG燃料是将天然气经压缩、冷却至其凝点(-161.5℃)温度变成液体后,存储在低压的LNG气罐当中。其液化之后体积大大降低,约为常压状态下天然气体积的六百分之一。
相比常见的汽油、柴油,这几种燃料各自在物理特性上存在着较大的差异。
燃点对比:柴油燃点为220℃、汽油燃点427℃、天然气燃点为650℃。从燃点来看,天然气燃点更高,更难直接点燃。密度对比:在常压状态下,LNG的密度约为430-470kg/m?(因组分不同而略有差异),而空气密度约为1.29kg/m?。也就是说,即便是LNG气罐发生泄漏,零下100多摄氏度的LNG在常温环境温度下,会快速发生气化反应,常压下的天然气密度仅为0.75kg/m?~0.8kg/m?左右,远远小于空气密度,会在空气中快速挥发。
从LNG天然气5%—15%的爆炸极限来看,处于这一范围能就能被点燃,甚至是爆炸。但是,相比汽油的1%-7.6%和柴油0.5%-4.1%的爆炸浓度来看,LNG的爆炸浓度范围更高。加之其挥发后密度比空气小,在空旷的环境下,一般不容易达到这一浓度范围,发生燃烧、爆炸的机率更小。
很多卡友一提LNG燃气车,第一时间想到的是易燃易爆炸,这其实是两个概念。一般情况下,LNG的正常工作压力是小于1.6MPa这一范围,基本是低压状态,内部压力相对而言大于外部压力,即便是外部浓度范围恰恰合适,也不会反向引燃内部超低温液态且高浓度范围的LNG,所以LNG更加相对可控,很难达到爆炸的条件。
需要注意的是,如果LNG在相对密闭的环境中发生泄漏,浓度恰好处于5%-15%这一范围,遇到明火还是极易被引燃,甚至爆炸的。不过,我们的卡车大多数时间都运行在相对空旷的地带,LNG泄漏气化后会快速扩散,遇到此类事故,必须及时撤离,并避免出现明火。
LNG气瓶,每一支都历经考验
从LNG燃料的本身来看,相对安全性方面并不会存在太大的问题。那么,LNG储气罐呢?现如今为了达到更长的续航里程,很多重卡上都出现了动辄2000L、3000L的LNG储气罐,会不会存在安全隐患呢?
首先,虽然市面上有各种容量的LNG气罐,但是无一例外,所有的生产、制造必须“守规矩”。与卡车的生产制造销售一样,LNG气瓶同样有着相关的标准规定。根据《汽车用液化天然气气瓶 GB/T34510》规定,所有的天然气气瓶在生产制造时必须满足爆破压力、承载容量、冲击实验、燃烧测试以及超声波探伤等严格测试,以确保汽车用液化天然气气瓶的质量和安全性。
简而言之,无论是什么规格、什么品牌的气瓶,在流向市场之前,必须经过严格的测试,进而确保气瓶自身材料、结构、力学等多个方面的安全性要求。此外,在LNG气瓶结构上,也并非我们想象中的单层结构,其实可以把它想象成具备内外层结构“保温瓶”。实际上,LNG气瓶是一种低温绝热压力容器,设计有双层真空结构。
内胆用来储存低温液态的液化天然气,在其外壁缠有多层绝热材料,具有超强的隔热性能,同时夹套(两层容器之间的空间)被抽成高真空,共同形成良好的绝热系统。外壳和支撑系统的设计能够承受车辆在行驶时所产生的相关外力。
根据规定,其所采用的内外壁材料均需满足《GB∕T 24511-2017承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带》中的各项要求,在气瓶的制造上并不存在偷工减料的问题。
一般情况下,LNG卡车在整车工作状态下,气瓶内部的压力保持在0.8-1.4MPa之间。但是,随着温度、环境以及车辆状态等等因素的变化,气瓶内部的压力同时也会出现变化。
为了保持气瓶内部的工作压力稳定,气瓶内胆共设计有多级安全阀。在超压情况下,首先打开的是主安全阀(开启压力为1.9MPa左右),其作用放散由于绝热层和支撑正常的漏热损失导致的压力上升、或真空遭破坏后以及在失火条件下的加速漏热导致的压力上升。副安全阀(开启压力一般为2.4MPa以上)的压力设定点较主安全阀高,在主安全阀失效或发生堵塞时,副安全阀启动,通过这两套安全阀,可以进一步的保障气瓶安全。
除此之外,现在的LNG燃气重卡标配燃气泄漏报警装置,在LNG气瓶出现压力异常、泄漏等情况,均会通过仪表和声音来提醒驾驶员气瓶状态,所以从安全性的角度来看,LNG燃气车并非下山猛虎。相对而言,我们或许应该更加聚焦如何安全使用,避免低温冻伤以及应急处置等等方面。
解放LNG,安全性有保障
对于卡车企业和卡车司机来说,安全永远是第一位,没有了安全的保障,高效运输只是空谈。作为重卡企业中的“老大哥”,一汽解放在“油转气”的机遇期积极把握市场需求变化,在燃气重卡领域的布局可谓异常丰富,而安全一直是一汽解放刻进DNA里的坚持。
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总之,LNG卡车在安全性方面还是非常具有显著的优势,不仅可以提高运输安全水平,还能有效降低环境污染和资源浪费。