2024年6月3日发(作者：登阳炎)

1 概述

①国外

型号

外径／mm

2．1 发展现状

公称容积／L

美国LNG车载气瓶技术指标。

外形长度／mm

表1美国LNG车载气瓶技术指标

2 LNG车载气瓶发展现状及应用

LNG-

90V

的有45、160、175、200、335、375、410、450 L。

LNG车载气瓶

1 555．8

深冷工程系统有限公司(chart Industries Inc．)和俄罗斯JSC Cryo． genmash等。

然气汽车(Liquefied Natural Gas Vehicle，简称LNGV)已投入运行。LNG车载气瓶作为

生产的LNG车载气瓶规格齐全，LNG保存期长，方便使用，深受各国用户欢迎。泰莱华顿

的力度¨。J。常规的LNG车载气瓶工作压力≤1．6 MPa，国际市场价格为1 000～5 000

美国泰莱华顿公司是世界上专门从事研究开发气体控制设备的最大跨国厂商，该公司

国外LNG车载气瓶生产厂家主要有美国泰莱华顿公司(Taylor Wharton)．、美国查特

载气瓶的汽车在运行，拥有LNGV最多的国家是美国、日本、俄罗斯和加拿大∞J。表1为

燃烧充分、价格低，运输经济性及安全性好，深受广大用户欢迎。以LNG为燃料的液化天

纪90年代初技术已趋成熟，并开始小规模推广。目前全世界约有逾1×10‘辆装有LNG车

LNG车载气瓶于20世纪80年代在美国、加拿大、德国和法国等国开始研究，至20世

LNGV车载燃料系统的关键部分，也受到广泛关注，一些研究机构、企业、高校加大了研发

美元M J。它一般采用卧式，高真空多层绝热，容积不超过600 L，目前国内市场上较多见

液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)是当今世界公认的清洁能源。它热值高、

183．7

660．4

340．7

公司生产的LNG车载气瓶规格参数见表2。

空质量／kg

LNG-

72V

1 320．8

158．8

660．4

272．5

119V

LNG-

1 930．4

222．3

660．4

450．5

150V

LNG-

660．4

567．8

2 346．3

265.4

／mm

型号

／L

型号

力／MPa

力／MPa

外径／mm

／MPa

／MPa

510

公称容积／L

空质量／kg

外形长度／mm

副安全阀泄放压

主安全阀泄放压

最大工作压力／MPa

副安全阀泄放压力

主安全阀泄放压力

HLNG-52

660

HLNG-52

177

660

270

LNG-72V

1 320

2.07

1.59

2．41

1．59

1．59

610

HLNG-63

660

HLNG-72

202

660

340

LNG-90V

1 555

2．41

1．59

1．59

2.07

1.59

610

司生产的LNG车载气瓶技术参数见表3表

HLNG-97

241

660

450

2.07

1.59

1 930

2．41

1．59

1．59

660

表2美国泰莱华顿公司LNG车载气瓶规格参数

LNG-119V

3美国查特深冷工程系统有限LNG车载气瓶技术参数

HLNG-100

660

的领导者，为广大的深冷和低温设备用户提供标准化及客户定制的产品和系统方案。该公

美国查特深冷工程系统有限公司（chart lndus-tries lnc.）是全球深冷和低温设备行业

HLNG-119

284

660

570

LNG-150V

2 346

2．41

1．59

1．59

2.07

1.59

660

HLNG-150

／L

公称容积

有效容积

外形长度

外径／mm

空质量

1 450

111

197

174

1 020

134

197

178

1 270

125

238

223

1 270

159

273

250

1 800

200

367

333

1 630

190

379

341

1 910

229

450

409

2 290

279

568

511

/Kg

型号

力/mpa

／kg

／kg

满意质量

②国内

184

105

185

247

208

1 740×600×625

CKPW500-275-1.59

218

127

225

300

263

格有275、335、375、450 L，技术参数见表4。

开发出35、55 L的LNG车载气瓶并成功打人市场。

1 570×700×740

CKPW600-335-1.59

339

143

260

337

外形尺寸

空质量/Kg

有效容积/L

[（长/mm）

安全阀泄放压

最大充液质量

×（高/ mm）

×（宽/ mm）

1.591.591.59

265、285、340、378、400、450 L，技术参数见表5、6。

333

1 720×700×740

CDPW600-375-1.59

172

305

405

400

1 970×700×740

CDPW600-450-1.59

493

表4 张家港某公司LNG车载气瓶动手术参数（不带自增压装置）

北京某是国内最大的钢瓶生产企业。该公司生产的LNG车载气瓶规格有

低温设备研究、开发、设计、制造、安装、培训和服务工作，并承接交钥匙工程。

绝热气瓶试制成功；同月，配备该型车载气瓶的样车(羚羊SC7101 LNG／汽油两用燃料轿

国内企业也加快了LNG车载气瓶的开发步伐。2002年8月，四川某公司55 L车用低温

张家港某公司已与多家企业建立了长期的合作关系。该公司生产的LNG车载气瓶的规

车)顺利通过国家重型汽车质量监督检验中心燃气汽车检验室检验帕0。2002年12月底，

俄罗斯JSC Cryogenmash是世界级低温设备专业制造商，俄罗斯低温工程领导者，从事

表5 HPDl T4型LNG车载气瓶技术参数

1.59

规格

型号

液位计形式

空质量／kg

有效容积／L

公称容积／L

规格

型号

最大充液质量／kg

公称容积／L

最高工作压力／MPa

日蒸发率(LNG)／％

有效容积／L

最大充液质量／kg

最高工作压力／MPa

日蒸发率(LNG)／％

齐已经使用近7年。

内行业中有一定知名度。公司生产的LNG车载气瓶规格有175、195 L等。

液位计形式

空质量／kg

97

226

230

265

1.45

<1．4

电容指示

108

227

254

285

1.45

<1.8

￠660.4×1 472

CDPW600-285-1.451

￠660.4×1 595

表6 CDPW600~LNG车载气瓶技术参数

电容指示

136

277

322

378

1.45

<1．2

电容指示

128

249

303

340

1.45

<1.7

￠660.4×1 875

CDPW600-340-1.451

￠660.4×1 790

电容指示

167

312

394

450

1.45

<1．o

电容指示

152

272

356

400

1.45

<1.5

￠660.4×2 143

电容指示

￠660.4×2 00

CDPW600-400-1.451

张家港某低温装备公司是国内第一家设计和制造LNG车载气瓶的企业。公司生产的

MPa。公司设计生产的LNG车载气瓶已经在乌鲁木齐、贵阳等城市大量应用，其中在乌鲁木

LNG车载气瓶规格有：60、275、335、450 L；采用高真空多层缠绕绝热，工作压力≤1．6

2．2 应用

HPDI T4

宁波某公司是专业生产压力容器的企业，也是浙江省最大的压力容器制造企业，在国

7063

日蒸发率／％

3.062

58

46

3.1

3.6

55

36

有效容积／L

表7轿车系列LNG车载气瓶参数(工作压力为1．6 MPa)

62

40

公称容积／L

用LNG车载气瓶参数。

阔，主要集中在轿车、公交车、重型汽车等。

1111002.884

Messer公司、宝马公司开发的新型汽车上也竞相使用了LNG车载气瓶。据称日产、福特两

完好率为96．9％，与同运营线路同品牌同规格的柴油公交车相比，燃料费用下降

① LNG车载气瓶应用于轿车。早在1987年，莫斯科就有400多辆安装有LNG车载气瓶

改装200辆LNG轿车，一次充满LNG，测试运行485 km。表7为某公司生产的轿车

车载气瓶的试验轿车面世并载客运营，自此贵阳出租车开始批量改造，首开全国在

的轿车在运行。2005年，我国贵阳市公交总公司和贵州大学进行产学研优势互补合

空质量／kg

用车改造使用LNG车载气瓶供气的先河。截至2007年1月，贵阳市公交总公司成功

作，利用旧车开始实施 LNG车载气瓶的安装改造。2006年10月，国内首台装有LNG

英国等国家都有LNG车载气瓶投入使用的报道，欧洲的梅赛德斯一奔驰公司、曼公司、

城市公交车使用LNG的示范应用，还有一些城市也在进行LNG车载气瓶的可行性研究工作

市公交车上成功实施了LNG车载气瓶供气示范项目，验证了LNG车载气瓶作为燃料箱的技

②LNG车载气瓶应用于公交车。21世纪初，上海交通大学承担了上海市液化天然气公

美国伯灵顿北方铁路在从明尼阿普利斯到威斯康星的苏必利尔的路段使用以LNG车载气瓶

一0。2009年4月底，湛江市100辆LNG公交车已安全行驶总里程达719 x 10。km，车辆

交车相关项目的开发研究工作，并成功通过技术验收。2003年，北京市利用国外技术在城

大集团也正全力以赴开发以LNG车载气瓶为燃料箱的汽车。 LNG车载气瓶应用市场前景广

术经济可行性和相对于CNGV的优势。随后，乌鲁木齐、长沙、海口、湛江等城市也已开始

LNG车载气瓶在国外已逐步用于汽车、火车、船舶和飞机等交通工具。1985年10月，

为燃料箱的列车。此后美国、俄罗斯、比利时、芬兰、德国、荷兰、挪威、法国、西班牙、

③环保性

②安全性

373

275

240

200

456

①经济优势

530～550 km。

公称容积／L有效容积／L

2．3 LNG车载气瓶的特点

215

180

410

335

240

日蒸发率／％

1．9

1．9

1．9

1．9

1．9

家主流重型卡车企业都已经生产有带LNG车载气瓶的重型卡车产品。

表8公交车系列LNG车载气瓶参数 (工作压力为1.6 MPa)

320

280

210

188

指标均优于国Ⅳ标准。表8为某公司生产的公交车用 LNG车载气瓶参数。

通汽车有限公司10.5 m空调公交车采用335 L的 LNG车载气瓶，一次充装可续行

空质量／kg

170

货车车载气瓶一次加气可连续行驶1 000～1 300 km，非常适合长距离运输。国内410 L

易扩散；汽油燃点为427℃，爆炸极限为1．0％～7．6％；柴油燃点为260℃，爆炸极限

LNG重型卡车推向市场。东风商用车、中国重汽、上汽依维柯红岩、陕西重汽、华菱等多

③ LNG车载气瓶应用于重型卡车。早在2005年和2006年，陕西重汽和华菱汽车就把

26．3％，发动机润滑油费用下降50％，尾气排放除一项指标优于国Ⅲ未达国Ⅳ外，其余

散；而LPG燃点为466℃，爆炸极限为2．4％～9．5％，气化后密度大于空气，泄漏后不

km。可见LNG汽车与现有的CNG、LPG汽车相比，大大提升了车辆续驶里程隅]。如珠海广

LNG的燃点为650℃，爆炸极限为5％～15％，气化后密度较小，稍有泄漏会立即挥发扩

态体积的600—624倍，同容积LNG车载气瓶盛装量(质量)是CNG的2.5倍。国外大型LNG

LNG温度在一162℃左右，压力约为0.1 MPa，密度约为423 kg／m

3

，气化后体积约为液

为0．5％～4．1％[819]。可见装载LNG车载气瓶的汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。

车载气瓶加气一次在市区可连续行驶400～500 km，在高速公路加气一次可连续行驶约700

LNG中甲烷含量(摩尔分数)在90％以上，且脱除了硫和水分，其组成比CNG更纯净，与

燃油车相比，装载LNG车载气瓶的汽车有害物质排放量降低约85％左右，被称为真正的环

保汽车。

④可实现无排放加气

实施无气体排放加气后，可有效减少天然气气体的泄放，节省了燃料，同时减少了发生

火灾的可能。以国内为例，查特深冷工程系统(常州)有限公司推出了适用无排放加气的

LNG车载气瓶系列产品，其加气时间约为常规排放加气时间的1／4。

⑤可用于车辆制冷

利用LNG还可以改变以往汽车空调的设计思路。目前汽车空调装置是基于压缩式制冷

原理开发的，其结构复杂，具有蒸发器、压缩机、冷凝器、控制继电器、电子真空阀、加

热器、转速真空稳定器、过滤干燥器、电机以及风扇等，这些装置都需要汽车发动机提供

动力，必然降低汽车的有效功率。如果将 LNG车载气瓶内的LNG用作燃料的同时又利用其

气化释放的冷量来制冷和冷却发动机，将大大提高汽车的效能。

3 LNG车载气瓶结构及操作原理

3．1 结构

LNG车载气瓶的作用是储存并供给燃料。当 LNGV工作时，LNG车载气瓶中的液化天然

气在自身压力作用下，从液体管道中流出，经燃料切断阀和过流阀进入气化器内被加热气

化，供汽车使用。

LNG车载气瓶由内胆、外壳、绝热结构、支撑系统和刚性组件等组成。内胆用以盛装

LNG，内部有加注喷淋管、液位探头等。外壳和内胆之间是密闭的真空绝热夹套，夹套采用

高真空多层绝热，又称超级绝热。外壳保护内胆并对整个瓶体起支撑作用，具有高强度及

良好绝热性能的支承系统将内胆悬挂在外壳之内；支承结构多采用轴向支撑固定内胆。在

移动或运输过程中，内胆容易发生振荡，尤其对于满液的LNG车载气瓶，装载的LNG自重

所引发的支撑臂的弯曲不可被忽略，最大应力主要出现在颈管与内封头连接处。

3．2 操作原理

开启增压阀，气瓶底部液体通过增压盘管与外壳内壁进行热交换，转变为饱和蒸气，

经组合调压阀回到气瓶气相空问以增加气瓶内压力。在使用过程中增压阀可以一直处于开

启状态，其管道是否流通由组合调压阀来控制，当气瓶内部压力达到组合调压阀设定压力

后，增压系统自动关闭，使用结束后，手动关闭增压阀。进液阀和出液阀用以控制低温液

体的充灌和排放，可通过专门软管与阀前快速接头相接，进行对气瓶的充灌和排放。排放

的气瓶正下部布置燃气管道和燃烧装置，保证气瓶最低点距燃烧装置120～130 mm。燃烧

道系统等附件的耐久性。振动试验前气瓶中充装与装满LNG等质量的液氮，气瓶处于完全

进方向的垂直方向。振动完毕后，任何部位不得出现泄漏，静置30 min以上气瓶外壳没有

6结语

火烧试验考察在汽车发生火灾情况下LNG车载气瓶绝热系统性能的安全可靠性。试验

振动试验主要模拟检验LNG车载气瓶在汽车运行条件下，内胆与外壳的支撑结构、管

LNG车载气瓶在生产完成后，须通过一系列安全性能试验，包括振动试验、火烧试验、

4设计

试验和对管道

跌落试验等。

5．3跌落试验

5．2火烧试验

5．1 振动试验

结露或结霜现象为合格。

壳没有结露或结霜现象为合格。

抗污染的电容式液位计，可有效防止过量充装。

内胆的组成最多不超过3部分，即采用纵缝1条、环缝2条的结构。

于200 mm。保证足够燃烧时间，气瓶在规定时间内安全阀不起跳为合格。

力为工作压力的1.1～1.2倍，爆破片爆破压力不大于工作压力的2倍。5安全性能试验

冷却状态，压力(表压)为0 MPa，地面为混凝土地面。跌落试验完毕后的l h内，气瓶外

系统端3 m高的跌落试验。跌落试验前，气瓶应装满与LNG等质量的液氮，气瓶处于完全

装置大小应足以使气瓶的主体边缘完全置于火焰之中，因此燃烧装置长度至少超出气瓶在

前气瓶中充装与装满LNG等质量的液氮。试验采用天然气(或液化石油气)为燃料，在卧放

水压试验压力为工作压力的2倍，气压试验压力为工作压力的1.8倍，安全阀开启压

阀与气瓶气相空间相连，开启此阀可释放气瓶内气体使压力降低。气瓶液位计采用抗振、

跌落试验模拟在汽车发生翻车情况下检验 LNG车载气瓶受冲击后的完整性。跌落试验

冷却状态，压力(表压)为0 MPa。振动加速度为3 g(g为重力加速度)，振动方向为汽车前

LNG车载气瓶采用卧式双圆筒结构，内胆允许的最大盛液容积取0．9倍的公称容积；

包括对气瓶最关键部位(自行指定，如封头、筒体等，管道系统端除外)进行10 m高的跌落

水平面投影长度100 mm，宽度至少超出气瓶在水平面投影宽度100 mm，但超出长度均不大

和发展LNG汽车奠定基础，对节约能源、改善城市大气质量具有重要意义

LNG车载气瓶作为LNG汽车燃料系统的核心装备，兼具成本低、充装使用方便、体积

小、自重轻、充装量大、气液纯净、运输装卸方便、安全可靠等优点，其研制开发为推广

2024年6月3日发(作者：登阳炎)

1 概述

①国外

型号

外径／mm

2．1 发展现状

公称容积／L

美国LNG车载气瓶技术指标。

外形长度／mm

表1美国LNG车载气瓶技术指标

2 LNG车载气瓶发展现状及应用

LNG-

90V

的有45、160、175、200、335、375、410、450 L。

LNG车载气瓶

1 555．8

深冷工程系统有限公司(chart Industries Inc．)和俄罗斯JSC Cryo． genmash等。

然气汽车(Liquefied Natural Gas Vehicle，简称LNGV)已投入运行。LNG车载气瓶作为

生产的LNG车载气瓶规格齐全，LNG保存期长，方便使用，深受各国用户欢迎。泰莱华顿

的力度¨。J。常规的LNG车载气瓶工作压力≤1．6 MPa，国际市场价格为1 000～5 000

美国泰莱华顿公司是世界上专门从事研究开发气体控制设备的最大跨国厂商，该公司

国外LNG车载气瓶生产厂家主要有美国泰莱华顿公司(Taylor Wharton)．、美国查特

载气瓶的汽车在运行，拥有LNGV最多的国家是美国、日本、俄罗斯和加拿大∞J。表1为

燃烧充分、价格低，运输经济性及安全性好，深受广大用户欢迎。以LNG为燃料的液化天

纪90年代初技术已趋成熟，并开始小规模推广。目前全世界约有逾1×10‘辆装有LNG车

LNG车载气瓶于20世纪80年代在美国、加拿大、德国和法国等国开始研究，至20世

LNGV车载燃料系统的关键部分，也受到广泛关注，一些研究机构、企业、高校加大了研发

美元M J。它一般采用卧式，高真空多层绝热，容积不超过600 L，目前国内市场上较多见

液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)是当今世界公认的清洁能源。它热值高、

183．7

660．4

340．7

公司生产的LNG车载气瓶规格参数见表2。

空质量／kg

LNG-

72V

1 320．8

158．8

660．4

272．5

119V

LNG-

1 930．4

222．3

660．4

450．5

150V

LNG-

660．4

567．8

2 346．3

265.4

／mm

型号

／L

型号

力／MPa

力／MPa

外径／mm

／MPa

／MPa

510

公称容积／L

空质量／kg

外形长度／mm

副安全阀泄放压

主安全阀泄放压

最大工作压力／MPa

副安全阀泄放压力

主安全阀泄放压力

HLNG-52

660

HLNG-52

177

660

270

LNG-72V

1 320

2.07

1.59

2．41

1．59

1．59

610

HLNG-63

660

HLNG-72

202

660

340

LNG-90V

1 555

2．41

1．59

1．59

2.07

1.59

610

司生产的LNG车载气瓶技术参数见表3表

HLNG-97

241

660

450

2.07

1.59

1 930

2．41

1．59

1．59

660

表2美国泰莱华顿公司LNG车载气瓶规格参数

LNG-119V

3美国查特深冷工程系统有限LNG车载气瓶技术参数

HLNG-100

660

的领导者，为广大的深冷和低温设备用户提供标准化及客户定制的产品和系统方案。该公

美国查特深冷工程系统有限公司（chart lndus-tries lnc.）是全球深冷和低温设备行业

HLNG-119

284

660

570

LNG-150V

2 346

2．41

1．59

1．59

2.07

1.59

660

HLNG-150

／L

公称容积

有效容积

外形长度

外径／mm

空质量

1 450

111

197

174

1 020

134

197

178

1 270

125

238

223

1 270

159

273

250

1 800

200

367

333

1 630

190

379

341

1 910

229

450

409

2 290

279

568

511

/Kg

型号

力/mpa

／kg

／kg

满意质量

②国内

184

105

185

247

208

1 740×600×625

CKPW500-275-1.59

218

127

225

300

263

格有275、335、375、450 L，技术参数见表4。

开发出35、55 L的LNG车载气瓶并成功打人市场。

1 570×700×740

CKPW600-335-1.59

339

143

260

337

外形尺寸

空质量/Kg

有效容积/L

[（长/mm）

安全阀泄放压

最大充液质量

×（高/ mm）

×（宽/ mm）

1.591.591.59

265、285、340、378、400、450 L，技术参数见表5、6。

333

1 720×700×740

CDPW600-375-1.59

172

305

405

400

1 970×700×740

CDPW600-450-1.59

493

表4 张家港某公司LNG车载气瓶动手术参数（不带自增压装置）

北京某是国内最大的钢瓶生产企业。该公司生产的LNG车载气瓶规格有

低温设备研究、开发、设计、制造、安装、培训和服务工作，并承接交钥匙工程。

绝热气瓶试制成功；同月，配备该型车载气瓶的样车(羚羊SC7101 LNG／汽油两用燃料轿

国内企业也加快了LNG车载气瓶的开发步伐。2002年8月，四川某公司55 L车用低温

张家港某公司已与多家企业建立了长期的合作关系。该公司生产的LNG车载气瓶的规

车)顺利通过国家重型汽车质量监督检验中心燃气汽车检验室检验帕0。2002年12月底，

俄罗斯JSC Cryogenmash是世界级低温设备专业制造商，俄罗斯低温工程领导者，从事

表5 HPDl T4型LNG车载气瓶技术参数

1.59

规格

型号

液位计形式

空质量／kg

有效容积／L

公称容积／L

规格

型号

最大充液质量／kg

公称容积／L

最高工作压力／MPa

日蒸发率(LNG)／％

有效容积／L

最大充液质量／kg

最高工作压力／MPa

日蒸发率(LNG)／％

齐已经使用近7年。

内行业中有一定知名度。公司生产的LNG车载气瓶规格有175、195 L等。

液位计形式

空质量／kg

97

226

230

265

1.45

<1．4

电容指示

108

227

254

285

1.45

<1.8

￠660.4×1 472

CDPW600-285-1.451

￠660.4×1 595

表6 CDPW600~LNG车载气瓶技术参数

电容指示

136

277

322

378

1.45

<1．2

电容指示

128

249

303

340

1.45

<1.7

￠660.4×1 875

CDPW600-340-1.451

￠660.4×1 790

电容指示

167

312

394

450

1.45

<1．o

电容指示

152

272

356

400

1.45

<1.5

￠660.4×2 143

电容指示

￠660.4×2 00

CDPW600-400-1.451

张家港某低温装备公司是国内第一家设计和制造LNG车载气瓶的企业。公司生产的

MPa。公司设计生产的LNG车载气瓶已经在乌鲁木齐、贵阳等城市大量应用，其中在乌鲁木

LNG车载气瓶规格有：60、275、335、450 L；采用高真空多层缠绕绝热，工作压力≤1．6

2．2 应用

HPDI T4

宁波某公司是专业生产压力容器的企业，也是浙江省最大的压力容器制造企业，在国

7063

日蒸发率／％

3.062

58

46

3.1

3.6

55

36

有效容积／L

表7轿车系列LNG车载气瓶参数(工作压力为1．6 MPa)

62

40

公称容积／L

用LNG车载气瓶参数。

阔，主要集中在轿车、公交车、重型汽车等。

1111002.884

Messer公司、宝马公司开发的新型汽车上也竞相使用了LNG车载气瓶。据称日产、福特两

完好率为96．9％，与同运营线路同品牌同规格的柴油公交车相比，燃料费用下降

① LNG车载气瓶应用于轿车。早在1987年，莫斯科就有400多辆安装有LNG车载气瓶

改装200辆LNG轿车，一次充满LNG，测试运行485 km。表7为某公司生产的轿车

车载气瓶的试验轿车面世并载客运营，自此贵阳出租车开始批量改造，首开全国在

的轿车在运行。2005年，我国贵阳市公交总公司和贵州大学进行产学研优势互补合

空质量／kg

用车改造使用LNG车载气瓶供气的先河。截至2007年1月，贵阳市公交总公司成功

作，利用旧车开始实施 LNG车载气瓶的安装改造。2006年10月，国内首台装有LNG

英国等国家都有LNG车载气瓶投入使用的报道，欧洲的梅赛德斯一奔驰公司、曼公司、

城市公交车使用LNG的示范应用，还有一些城市也在进行LNG车载气瓶的可行性研究工作

市公交车上成功实施了LNG车载气瓶供气示范项目，验证了LNG车载气瓶作为燃料箱的技

②LNG车载气瓶应用于公交车。21世纪初，上海交通大学承担了上海市液化天然气公

美国伯灵顿北方铁路在从明尼阿普利斯到威斯康星的苏必利尔的路段使用以LNG车载气瓶

一0。2009年4月底，湛江市100辆LNG公交车已安全行驶总里程达719 x 10。km，车辆

交车相关项目的开发研究工作，并成功通过技术验收。2003年，北京市利用国外技术在城

大集团也正全力以赴开发以LNG车载气瓶为燃料箱的汽车。 LNG车载气瓶应用市场前景广

术经济可行性和相对于CNGV的优势。随后，乌鲁木齐、长沙、海口、湛江等城市也已开始

LNG车载气瓶在国外已逐步用于汽车、火车、船舶和飞机等交通工具。1985年10月，

为燃料箱的列车。此后美国、俄罗斯、比利时、芬兰、德国、荷兰、挪威、法国、西班牙、

③环保性

②安全性

373

275

240

200

456

①经济优势

530～550 km。

公称容积／L有效容积／L

2．3 LNG车载气瓶的特点

215

180

410

335

240

日蒸发率／％

1．9

1．9

1．9

1．9

1．9

家主流重型卡车企业都已经生产有带LNG车载气瓶的重型卡车产品。

表8公交车系列LNG车载气瓶参数 (工作压力为1.6 MPa)

320

280

210

188

指标均优于国Ⅳ标准。表8为某公司生产的公交车用 LNG车载气瓶参数。

通汽车有限公司10.5 m空调公交车采用335 L的 LNG车载气瓶，一次充装可续行

空质量／kg

170

货车车载气瓶一次加气可连续行驶1 000～1 300 km，非常适合长距离运输。国内410 L

易扩散；汽油燃点为427℃，爆炸极限为1．0％～7．6％；柴油燃点为260℃，爆炸极限

LNG重型卡车推向市场。东风商用车、中国重汽、上汽依维柯红岩、陕西重汽、华菱等多

③ LNG车载气瓶应用于重型卡车。早在2005年和2006年，陕西重汽和华菱汽车就把

26．3％，发动机润滑油费用下降50％，尾气排放除一项指标优于国Ⅲ未达国Ⅳ外，其余

散；而LPG燃点为466℃，爆炸极限为2．4％～9．5％，气化后密度大于空气，泄漏后不

km。可见LNG汽车与现有的CNG、LPG汽车相比，大大提升了车辆续驶里程隅]。如珠海广

LNG的燃点为650℃，爆炸极限为5％～15％，气化后密度较小，稍有泄漏会立即挥发扩

态体积的600—624倍，同容积LNG车载气瓶盛装量(质量)是CNG的2.5倍。国外大型LNG

LNG温度在一162℃左右，压力约为0.1 MPa，密度约为423 kg／m

3

，气化后体积约为液

为0．5％～4．1％[819]。可见装载LNG车载气瓶的汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。

车载气瓶加气一次在市区可连续行驶400～500 km，在高速公路加气一次可连续行驶约700

LNG中甲烷含量(摩尔分数)在90％以上，且脱除了硫和水分，其组成比CNG更纯净，与

燃油车相比，装载LNG车载气瓶的汽车有害物质排放量降低约85％左右，被称为真正的环

保汽车。

④可实现无排放加气

实施无气体排放加气后，可有效减少天然气气体的泄放，节省了燃料，同时减少了发生

火灾的可能。以国内为例，查特深冷工程系统(常州)有限公司推出了适用无排放加气的

LNG车载气瓶系列产品，其加气时间约为常规排放加气时间的1／4。

⑤可用于车辆制冷

利用LNG还可以改变以往汽车空调的设计思路。目前汽车空调装置是基于压缩式制冷

原理开发的，其结构复杂，具有蒸发器、压缩机、冷凝器、控制继电器、电子真空阀、加

热器、转速真空稳定器、过滤干燥器、电机以及风扇等，这些装置都需要汽车发动机提供

动力，必然降低汽车的有效功率。如果将 LNG车载气瓶内的LNG用作燃料的同时又利用其

气化释放的冷量来制冷和冷却发动机，将大大提高汽车的效能。

3 LNG车载气瓶结构及操作原理

3．1 结构

LNG车载气瓶的作用是储存并供给燃料。当 LNGV工作时，LNG车载气瓶中的液化天然

气在自身压力作用下，从液体管道中流出，经燃料切断阀和过流阀进入气化器内被加热气

化，供汽车使用。

LNG车载气瓶由内胆、外壳、绝热结构、支撑系统和刚性组件等组成。内胆用以盛装

LNG，内部有加注喷淋管、液位探头等。外壳和内胆之间是密闭的真空绝热夹套，夹套采用

高真空多层绝热，又称超级绝热。外壳保护内胆并对整个瓶体起支撑作用，具有高强度及

良好绝热性能的支承系统将内胆悬挂在外壳之内；支承结构多采用轴向支撑固定内胆。在

移动或运输过程中，内胆容易发生振荡，尤其对于满液的LNG车载气瓶，装载的LNG自重

所引发的支撑臂的弯曲不可被忽略，最大应力主要出现在颈管与内封头连接处。

3．2 操作原理

开启增压阀，气瓶底部液体通过增压盘管与外壳内壁进行热交换，转变为饱和蒸气，

经组合调压阀回到气瓶气相空问以增加气瓶内压力。在使用过程中增压阀可以一直处于开

启状态，其管道是否流通由组合调压阀来控制，当气瓶内部压力达到组合调压阀设定压力

后，增压系统自动关闭，使用结束后，手动关闭增压阀。进液阀和出液阀用以控制低温液

体的充灌和排放，可通过专门软管与阀前快速接头相接，进行对气瓶的充灌和排放。排放

的气瓶正下部布置燃气管道和燃烧装置，保证气瓶最低点距燃烧装置120～130 mm。燃烧

道系统等附件的耐久性。振动试验前气瓶中充装与装满LNG等质量的液氮，气瓶处于完全

进方向的垂直方向。振动完毕后，任何部位不得出现泄漏，静置30 min以上气瓶外壳没有

6结语

火烧试验考察在汽车发生火灾情况下LNG车载气瓶绝热系统性能的安全可靠性。试验

振动试验主要模拟检验LNG车载气瓶在汽车运行条件下，内胆与外壳的支撑结构、管

LNG车载气瓶在生产完成后，须通过一系列安全性能试验，包括振动试验、火烧试验、

4设计

试验和对管道

跌落试验等。

5．3跌落试验

5．2火烧试验

5．1 振动试验

结露或结霜现象为合格。

壳没有结露或结霜现象为合格。

抗污染的电容式液位计，可有效防止过量充装。

内胆的组成最多不超过3部分，即采用纵缝1条、环缝2条的结构。

于200 mm。保证足够燃烧时间，气瓶在规定时间内安全阀不起跳为合格。

力为工作压力的1.1～1.2倍，爆破片爆破压力不大于工作压力的2倍。5安全性能试验

冷却状态，压力(表压)为0 MPa，地面为混凝土地面。跌落试验完毕后的l h内，气瓶外

系统端3 m高的跌落试验。跌落试验前，气瓶应装满与LNG等质量的液氮，气瓶处于完全

装置大小应足以使气瓶的主体边缘完全置于火焰之中，因此燃烧装置长度至少超出气瓶在

前气瓶中充装与装满LNG等质量的液氮。试验采用天然气(或液化石油气)为燃料，在卧放

水压试验压力为工作压力的2倍，气压试验压力为工作压力的1.8倍，安全阀开启压

阀与气瓶气相空间相连，开启此阀可释放气瓶内气体使压力降低。气瓶液位计采用抗振、

跌落试验模拟在汽车发生翻车情况下检验 LNG车载气瓶受冲击后的完整性。跌落试验

冷却状态，压力(表压)为0 MPa。振动加速度为3 g(g为重力加速度)，振动方向为汽车前

LNG车载气瓶采用卧式双圆筒结构，内胆允许的最大盛液容积取0．9倍的公称容积；

包括对气瓶最关键部位(自行指定，如封头、筒体等，管道系统端除外)进行10 m高的跌落

水平面投影长度100 mm，宽度至少超出气瓶在水平面投影宽度100 mm，但超出长度均不大

和发展LNG汽车奠定基础，对节约能源、改善城市大气质量具有重要意义

LNG车载气瓶作为LNG汽车燃料系统的核心装备，兼具成本低、充装使用方便、体积

小、自重轻、充装量大、气液纯净、运输装卸方便、安全可靠等优点，其研制开发为推广