2024年4月2日，由中機科（北京）車輛檢測工程研究院有限公司指導，《工程機械與維修》雜志主辦，匠客工程機械承辦的“2024中國工程機械年度產品TOP50頒獎典禮”在北京盛大舉行。在工程機械產品發展（北京）論壇上， 太原科技大學高有山教授發表了題為《車用柴油、CNG及HCNG燃料生命周期分析》的精彩主題演講。

太原(yuan)科技大學(xue) 高有(you)山教(jiao)授

中(zhong)國工(gong)程機械行業對于碳足跡研究和(he)排(pai)放問題(ti)都比較關注。基于(yu)我國和全球的(de)(de)能源需求、使用(yong)(yong)和今后的(de)(de)預測情況，對(dui)于(yu)車用(yong)(yong)的(de)(de)NG及H2等燃料進行研究(jiu)。

車用NG及H2燃料(liao)

天然氣是石油資(zi)源的(de)重要(yao)補(bu)充，開發(fa)利(li)用程度比石油低，燃(ran)燒CO2排(pai)放比石油低。H2的(de)燃(ran)燒產物(wu)(wu)為(wei)H2O, 無HC排(pai)放，可(ke)通過多種途(tu)徑(jing)使(shi)用礦物(wu)(wu)能(neng)源或可(ke)再生能(neng)源生產。

在研究過程中，我提出一種新的(de)思路，HCNG(摻氫天(tian)然(ran)(ran)氣)，汲(ji)取兩種氣體的(de)優點，燃(ran)燒速率比(bi)CNG快，體積熱值(zhi)比(bi)H2高，CO2排放(fang)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)氣低，采用稀(xi)薄燃(ran)燒技術可(ke)提高燃(ran)燒熱效率。CO2排放(fang)對比(bi)，HCNG比(bi)純CNG，CO2排放(fang)顯(xian)著降低。

燃料生命周期(qi)分析(xi)

燃料生命周期分(fen)析(xi) (WTW，Well-To-Wheels—油(you)井到車輪)：可(ke)用來(lai)分(fen)析(xi)新能源、替代能源及不同車輛技術(shu)的能量(liang)消耗、溫室氣體(ti)及其他污染物排放。

要(yao)在燃料的(de)整(zheng)個(ge)生命周期，進(jin)行(xing)評(ping)價，是否符合(he)我們的(de)排放和(he)能耗(hao)要(yao)求。

主要分析的階(jie)(jie)段(duan)(duan)包含燃(ran)料(liao)生(sheng)產(chan)(chan)階(jie)(jie)段(duan)(duan)和車輛運(yun)行階(jie)(jie)段(duan)(duan)。燃(ran)料(liao)生(sheng)產(chan)(chan)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(WTT,Well-To-Tank)，燃(ran)料(liao)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)上(shang)游階(jie)(jie)段(duan)(duan)；車輛運(yun)行階(jie)(jie)段(duan)(duan)(TTW,Tank-To-Wheels)，燃(ran)料(liao)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)下(xia)游階(jie)(jie)段(duan)(duan)。

國內外汽車生命周期研究

研究范圍涵(han)蓋車(che)(che)用能源(yuan)、車(che)(che)輛部件、車(che)(che)輛動力和(he)車(che)(che)輛用途(tu)等(deng)方面(mian)。

大型(xing)客車用燃料WTW分析內容及方(fang)法(fa) 

NG燃料和H2的生產路線，各有五種和十二種技術路線，我們分析不同生產路線背后的成本。

WTW分析系統參(can)數(shu)及評價(jia)指標

大型客車WTW階段能量消耗(hao)和排放計(ji)算 

天然(ran)氣(qi)的溫(wen)室氣(qi)體排放(fang)比柴油低得多。

通(tong)過大型客車WTW階(jie)段能量消耗和排放計(ji)算 ，我們得出以下結論。

全體大型客車燃料消耗量均值為23.11 L·(100km)^-1。TTW階段單(dan)位(wei)能(neng)量消(xiao)耗(hao)為330.76 g·(kWh )^-1。WTW階段的能量(liang)消耗  4.7889 GJ·GJ^-1。WTW階(jie)段(duan)的溫室氣(qi)體排放335kg·GJ^-1。TTW 階段大型客車(che)用(yong)20HCNG燃(ran)料(liao)比柴(chai)油(you)可減少(shao)溫室氣體排放量最(zui)高達35%。大型客車WTW階段的(de)一次能源消耗：CNG、HCNG <柴油。

對于溫(wen)室氣體排(pai)放(fang)來說(shuo)，CNG、20HCNG<柴油。

針對PM排放來說，TTW階段： CNG、HCNG≈0；WTW階段：CNG、HCNG <柴油。針對SO2排放來說(shuo)，TTW階(jie)段： CNG、HCNG ≈ 2%柴(chai)油；WTW階(jie)段：CNG、HCNG >; 1.7柴(chai)油。針對(dui)CH4排放來說，WTW階段：CNG、HCNG ≈( 7.67～9.79) 柴油(you)燃料；NOx和(he)CO排放；WTW階段：CNG、HCNG >柴油(you)。