在天然氣汽車推廣過程中，人們擔心天然氣汽車，特別是CNG汽車的安全性。這是一種誤解。當然，天然氣是易爆氣體，但天然氣的爆炸是有條件的，在采取了一系列安全措施后，可以安全的將天然氣用于汽車上，就象"電"一樣，在了解了它的特點以后，今開我們不論是在生產(chǎn)上還是在生活上，不是都在安全的應用著大量的電氣設備嗎？

首先，從燃料本身的特點來說，天然氣的燃點一般在650℃以上，而汽油為427℃。天然氣比汽油高出200℃以上，這說明天然氣不象汽油那樣容易被點燃。其次天然氣在空氣中燃燒時的體積界限是5%～15%，而汽油是1%～7%。即大氣中有1%的汽油濃度就很容易發(fā)生著火爆炸。天然氣要比汽油好的多，因為它要積累到5%才到達它的燃燒下限。更重要的是天然氣比空氣輕，其密度只是空氣的55%，稍有泄漏，很容易向大氣中擴散，不至于達到低燃燒界限。使用時還要在天然氣里放加臭劑以提高對天然氣泄漏的及早發(fā)現(xiàn)，從而采取預防措施。最重要的是，天然氣在空氣中的比例即使達到爆炸極限度，沒有火源也不會發(fā)生爆炸。所以在存放天然氣的地方必須嚴禁煙火。

其次，天然氣 發(fā)動機的燃料系統(tǒng)所用元器件不多，主要是一些開關和減壓閥、混合器等，這些部件的關鍵是密封問題。選材、加工、安裝、高度等都是在嚴格的質(zhì)量保證的條件下進行的，不應有安全問題。在天然氣汽車加氣裝置中，有自動定壓、定溫控制和斷流截止閥。汽車上的油氣轉(zhuǎn)換開關能使發(fā)動機在停車后自動關閉油、氣供應。

一、儲氣瓶的安全檢驗
關于CNG儲氣瓶安全問題。對于使用壓力為20Mpa的儲氣瓶，無論什么材料制造的，都要經(jīng)過下列嚴格的安全檢驗。
1、靜水壓力爆破試驗：抽樣的儲氣瓶中充水，在加壓速度不超過1.38Mpa/s的條件下升壓至56.5Mpa并保持10s，最后加壓到破壞。
2、壓力循環(huán)試驗：在2.5～25Mpa之間進行靜水壓力循環(huán)試驗13000次；在2.3～35Mpa之間試驗5000次，每次試驗1min，以不出現(xiàn)裂紋或變形為合格。
3、耐火試驗：在CNG氣瓶內(nèi)，充以25Mpa的天然氣，用火燒此氣瓶20min，以不發(fā)生爆炸為合格。
4、墜落試驗：將CNG空瓶升至3m或更高的空中，向水泥地上反復進行墜落摔打，然后進行10%～100%的工作壓力下水循環(huán)13000次，不出現(xiàn)裂紋為合格。
5、槍擊試驗：將CNG樣瓶充入25Mpa的天然氣，在距離46m處用速度為853m/s、口徑為0.3in的穿甲彈，對瓶體進行45度的射擊。氣瓶不應出現(xiàn)裂紋。
此外，氣瓶還裝有安全閥，其內(nèi)裝有100℃的易熔合金和26Mpa的爆破片。當氣瓶內(nèi)氣體壓力、溫度超過上述數(shù)值時會自動放氣。 雖然壓縮開然汽車發(fā)展時間還不長，但現(xiàn)在世界上也有約100多萬輛CNG汽車，還沒有見到在運行中因 交通事故引起氣瓶爆炸失火的記錄。因此壓縮天然氣汽車比汽油汽車更加安全。

二、天然氣燃料的物理性質(zhì)

作為內(nèi)燃機燃料，主要是利用不同的燃料所發(fā)出的熱能在內(nèi)燃機內(nèi)轉(zhuǎn)換成為有用功。液體燃料如汽油、柴油等是在煉油廠中按照燃料標準的物理、化學的規(guī)定，由原油煉制而成，其物理、化學性質(zhì)有嚴格規(guī)定，因而比較穩(wěn)定。氣體燃料由于來自不同的油田和氣田，或來自各個煉油廠，其間無論其成分還是性質(zhì)都有較大的區(qū)別。作為汽車用的天然氣燃料，有一些基本要求，特別要注意以下幾個方面的性質(zhì)。

1、組分：天然氣的主要成分是烷烴中的輕組分，基本由田烷CH4(82%～98%)和不多的乙烷C2H6(6%)、丙烷C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(約1%)組成。一般油、氣田的天然氣中的甲烷含量差別相當大。我國四川氣田天然氣中的甲烷含量多在95%以上，而油田的伴生天然氣中的甲烷含量則為70%～80%。有的甲烷含量更低，并且含有較重的烴類，如丁烷、戊烷和已烷等。

作為車用 天然氣燃料，液化天然氣(LNG)的條件最好。因為LNG是天然氣在低溫深冷(常壓下為-162℃)下液化生成的，可以說是純甲烷，是車用燃料中最受歡迎的燃料。CNG中主要成分應該是甲烷和極度少量的乙烷。如果用油田伴生氣作為車用燃料應將所含高碳烴脫除。LPG的主要成分為丙烷和丁烷，但由于其來源不同又有所區(qū)別。

如果是從油、氣田輕烴回收裝置中得到的LPG，則以丙烷、丁烷為主，很少有烯烴存在，適于做車用燃料。而從煉油廠中得到的副產(chǎn)品LPG，除了丙烷、丁烷以外還含有不少丙烯C3H6、丁烯C4H8和丁二烯C4H8等烯烴成分。烯烴密度略小，熱值較低，發(fā)火性能差。由于是不飽和烴，容易氧化產(chǎn)生膠質(zhì)，使燃料系統(tǒng)的蒸發(fā)器、混合器的膜片膠結(jié)、腐蝕而影響發(fā)動機的工作。此外，燃燒不完全，容易產(chǎn)生積炭，加速機件的磨損。因而煉油廠副產(chǎn)品的LPG不適宜做車用燃料。除非單獨加以處 理，使其烯烴含量在規(guī)定數(shù)值以內(nèi)。

此外，在CNG和LPG中還含有一些雜質(zhì)，其含量應符合國家有關標準的要求。目前車用CNG的行業(yè)標準正在制訂中。LPG已有油、氣田液化石油氣和石油產(chǎn)品燃料中的液化石油氣(LPG)兩個國標，但都未規(guī)定烯烴的含量，因此還應制訂車用LPG的標準以便使用。

2、熱值：燃料的熱值是指單位燃料在量熱計中燃燒后測得的熱量數(shù)值。由于燃料燃燒產(chǎn)物中的H2O在冷凝的過程中會放出潛熱包括在量熱計所測的數(shù)值中，所以測出的數(shù)值稱為高熱值。這部分潛熱在發(fā)動機中是無法利用的，因此要將這部分熱量從高熱值中減去。燃料在氣缸中燃燒后發(fā)出的有效熱量稱為低熱值。

在計算天然氣燃料的發(fā)熱量時要按低熱值計算。按單位質(zhì)量氣態(tài)烴所測得的熱值相差不太多。C1的熱值稍多些，隨著碳數(shù)的增加熱值略有減少。由于氣體燃料用容積作單位便于計量，而碳數(shù)少的烴密度小，所以按單位體積計量的熱值就比較少了。氣體燃料是各種輕烴的混合物，所以天然氣的熱值可以用下式計算：

HU = Σ ri?Hui/100
式中：HU——天然氣的低熱值，KJ/Nm3； Hui——第i個可燃組分的低熱值，kJ/Nm3；ri——第i個可燃緩分的容積(或摩爾)百分數(shù)，% 。由于各個天然氣燃料的產(chǎn)地、氣候等條件的不同，氣體燃料的成分有一定的變化，利用上式可以計算出分析后的氣體燃料的低熱值。

3、抗爆性： 汽油作為發(fā)動機燃料有一個很重要的品質(zhì)，這就是它的抗爆性。現(xiàn)在汽油的牌號就是抗爆性能指標--辛烷值的數(shù)值天然氣在汽車發(fā)動機中，特別是在汽油機改裝的天然氣發(fā)動機中，類似于汽油，即在汽缸外部燃料與空氣形成可燃混合氣，送到汽缸后，再用外源(電火花)點著，因此也會遇到與汽油類似的抗爆性能高低的問題。所謂抗爆性是指燃料抵抗爆震燃燒的能力。
什么是爆震燃燒呢？在汽油機中電火花點火后，在汽缸中火焰開始在均勻的可燃混合氣中傳播?；鹧媲懊娴奈慈蓟旌蠚庖蚴艿揭呀?jīng)燃燒的混合氣的壓縮和輻射傳熱使溫度、壓力升高，加速了其化學變化，即所謂的焰前反應。離火焰　中心越遠，未燃混合氣的焰前反應越深。如果火焰面及時傳到，把它燃著，就是正常燃燒。如果在正?；鹧嫔形吹竭_之前，未燃混合氣的化學準備過程已經(jīng)完成，就會產(chǎn)生自然，形成新火焰中心并以高達1500～2000m/s的速度進行火焰?zhèn)鞑?。這種帶有爆炸性質(zhì)的燃燒進行得非常迅速，使來不及膨脹的推進，產(chǎn)生撞擊并發(fā)出尖銳的金屬敲擊聲。與此同時，排氣冒黑煙，發(fā)動機功率明顯下降，這種現(xiàn)象稱為爆震燃燒，簡稱爆燃或爆震。

影響爆震的因素很多，如結(jié)構(gòu)上的壓縮比、燃燒室形狀、運行時的轉(zhuǎn)速、負荷等等。但發(fā)動機已經(jīng)制造好，則使用的燃料本身的性質(zhì)，如自燃點的高低、氧化反應的速度等對爆震的產(chǎn)生起著決定性作用，這就是燃料的抗爆性。由于異辛烷的抗爆性最好，所以將它的抗爆性定為100，也就是辛烷值為100。其它的燃料與異辛烷比較，如93號汽油的抗爆性是異辛烷的93%，這種汽油的辛烷值就定為93。對于抗爆性能超過異辛烷的甲烷、乙烷就較難直接測得。現(xiàn)在發(fā)表的甲烷、乙烷等氣體燃料的抗爆性，即辛烷值都是近似值。奧地利的李斯特內(nèi)燃機及測試設備公司于60年代，用類似體燃料抗爆性能的指標，叫做甲烷值(Methane Number)。即以甲烷的抗爆能力為100來衡量其它氣體燃料的抗爆性，以便將各種氣體燃料按不販使用條件用于發(fā)動機工作。美國庫伯公司也提出了一個正丁烷值(NBN)作為衡量氣體燃料抗爆性　的參數(shù)。目前，世界上還沒有一個統(tǒng)一的衡量氣體燃料抗爆性的指標和方法。

但是，從這個參考的辛烷值中可以看到，甲烷、乙烷等天然氣燃料的抗爆性能非常好。因而相應的極度限壓縮比比較高，這就是天然氣發(fā)動機壓縮比可以比汽油機高的原因，而壓縮比高，則發(fā)動機的熱效率高，也就省燃料。

三、天然氣汽車的發(fā)展狀況

近二十多年來，世界天然氣需求持續(xù)穩(wěn)定增長，平均增長率保持在2%，專家預計2020年其在世界能源組成中的比重將會增加到30%。21世紀天然氣在世界能源結(jié)構(gòu)中的比重將超過石油，成為世界第一大能源，21世紀將是一個天然氣世紀。

天然氣是一種潔凈的能源，主要成分是甲烷，燃燒后的主要生成物為二氧化碳和水，其產(chǎn)生的溫室氣體只有煤炭的1／2，是石油的2／3。天然氣汽車則是以天然氣作為燃料的汽車，按照天然氣的化學成分和形態(tài)，可分為壓縮天然氣(CNG)汽車、液化天然氣(LNG)汽車和液化石油氣(LPG)汽車3種。近年來，天然氣汽車在全球發(fā)展很快，在應用與運營方面比較成功。天然氣汽車是一種理想的低污染車，與汽油汽車相比，它的尾氣排放中CO下降約90%，HC下降約50%，NOx下降約30%，S02下降約70%，CO2下降約23%，微粒排放可降低約40%，鉛化物可降低100%。可見天然氣對環(huán)境造成的污染遠遠小于石油和煤炭，是一種優(yōu)良的汽車發(fā)動機綠色代用燃料。同時，天然氣汽車的使用成本較低，比燃油汽車節(jié)約燃料費約50%。此外，與電動汽車相比，天然氣汽車的續(xù)駛里程長。有關專家認為天然氣汽車是目前最具有推廣價值的低污染汽車，尤其適合于城市公共交通和出租汽車使用。目前，它已在世界上得到廣泛應用。

根據(jù)最新資料顯示，全世界約有四百萬輛天然氣汽車，其中中國約有九萬七千多輛天然氣汽車。目前，世界上有六七十個國家在進行壓縮天然氣的研發(fā)和使用，全世界約有三百六十七萬多輛汽車使用壓縮天然氣作為動力。中國使用壓縮天然氣的汽車約有九萬輛，主要分布在四川、山東等西部地區(qū)。其中，四川省使用壓縮天然氣的汽車最多，達到四萬八千輛，加氣站也有一百八十多個。上海有四百余輛CNG公交大客車投入使用?？梢灶A見，隨著國內(nèi)其他城市供氣系統(tǒng)和全國范圍內(nèi)的加氣站網(wǎng)絡建設的完善，天然氣汽車必將得到大力推廣，天然氣企業(yè)和天然氣汽車行業(yè)的市場空間極為廣闊。

政府的經(jīng)濟政策是影響燃氣汽車發(fā)展的一個最重要因素。許多發(fā)達國家的政府為了保護環(huán)境，在價格，稅收，投資，補貼等方面制定優(yōu)惠措施，積極鼓勵燃氣汽車的發(fā)展。我國政府應結(jié)合實際情況，積極發(fā)揮引導、支撐和排障的作用，如在法律方面予以保障，在燃氣汽車生產(chǎn)、改裝、零部件生產(chǎn)、加氣站建設、燃氣汽車購買和使用等環(huán)節(jié)給予稅收、資金等方面的優(yōu)惠政策。例如上海市政府對新增天然氣公交車進行補貼，政府投資進行加氣站建設，由委托企業(yè)經(jīng)營等，都是行之有效的措施。目前我國正在進行燃油稅改革，實行稅改后，燃油價格將上升，對燃氣汽車的發(fā)展具有重要的促進作用。