LNG气瓶越来越大！ 真的会是炸弹吗？

【卡车之家 原创】转瞬之间，2023年悄悄的画上了句号，如果说2023年的商用车市场什么最火？那必定离不开NG燃气重卡这一话题。截止到2023年11月，NG燃气重卡累计销售14.58万辆，同比2022年1-11月的3.37万辆大涨332%，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。

然而，随着NG燃气重卡的走红，行业里关于气瓶安全性的担忧也越来越多了起来，LNG气罐真的会像炸弹一样吗？

卡友们对于LNG气瓶的安全性担忧并非空穴来风，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是什么？气瓶！从2023年各大商用车企业所曝光的新品来看，1500L的LNG气瓶似乎已经过时了，3000L、3800L的超大气瓶组合的牵引车正在陆续推向市场。

由此，有越来越多的卡友担心，LNG气瓶做得这么大？安全性靠谱吗？

首先，先来看看LNG燃料的特点。LNG(Liquefied Natural Gas)即液化天然气的英文缩写，其主要成分由甲烷组成（CH4）。一般情况下，液化天然气是天然气经压缩、冷却至其凝点（-161.5℃）温度后变成液体存在低压的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，从以下几方面来看。

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。当然，按照我们的常识来看，天然气一点就着，而柴油却很难点燃，为什么呢？这里要聊到混合浓度，天然气的爆炸极限为5%—15%，液态的LNG不容易被点燃。

LNG的燃点为650摄氏度，比汽油的427摄氏度和柴油的260摄氏度燃点高，单从燃点上来说，LNG更难直接点燃。可能有卡友抬杠，柴油燃点更低，才260摄氏度，为什么不易点燃，答案很简单，柴油挥发性极差，与空气接触部分只有表面极薄的一层。因此，柴油机需要通过高压共轨系统将柴油喷射成雾状，以增加柴油与氧的接触浓度，才能使其快速的燃烧。

通俗易懂的来讲，大伙儿可以想象一下发动机的缸内环境。同样的压缩比范围，天然气必须靠火花塞点燃，而雾化的柴油则会被压燃，这就是燃点之间的差异了。

密度对比：在常压状态下，LNG的密度约为430-470kg/m³（因组分不同而略有差异），而空气密度约为1.29kg/m³。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/m³～0.8kg/m³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的爆炸浓度范围是更高的。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。

需要说明的是，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。

那么，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。

例如，其中的火烧测试。在试验中，要求气瓶处于0.8MPa的饱和蒸气压状态下，对其进行持续火烧测试（温度保持在590℃左右），以测试安全阀开启的压力和时间，确保符合安全设计的要求。同时，在振动测试中，要求重型货车气瓶在振动加速为5g(5倍重力加速度），且方向为上下垂直的试验条件下，进行不同振动频率的测试，测试完毕后各部位不漏气且静止30分钟后不挂霜为合格。

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。

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。

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。例如，车辆在长期停驶的状态下，我们会听到气瓶附近出现连续的“排气声”，这就是安全阀在起作用。

为何车用LNG气瓶要设计为双层结构呢？正如前文所言，LNG为液化天然气，其最低温度可达到-160℃左右，将气瓶的保温效果做到极致就是为了更好的存储LNG，以及避免内部的天然气失温升压。为此，在LNG气瓶的内胆设计上，有多道保险机构。

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。

根据国标GB/T34510-2017要求，主安全阀的开启压力不大于公称工作压力的1.2倍，副安全阀的开启压力不大于公称工作压力的1.8倍。一般LNG气瓶上都会标注公称工作压力，大致范围在1.45-1.6MPa之间。

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。

从LNG燃气重卡来看，无论是燃料种类还是气瓶结构设计，其本质上不会存在过多的隐患，但是从安装结构来看，行业里就有不少争议了，背置式结构真的安全吗？

答案显而易见，背置式气瓶并不是最好的选择，它虽然是目前应用最为广泛的结构，但却并不是最安全的结构。尤其是在发生追尾等交通事故时，驾驶室位移距离受限，驾驶员的有效逃生空间会受到一定压缩。虽然现在一些LNG气瓶支架做了溃断式设计和支撑框架的优化，但依然存在一些不足之处。

相对而言，这样的背置式设计可以更好的控制车辆的整体成本，并不会给车主带来更高的投资成本，这也是目前国内运价并不明朗的情况下，比较经济实用的一种解决方案。

那么，更好的解决方案是什么呢？侧置式LNG气瓶。其主要优势有三点，其一，侧面布局不会造成驾驶室位置空间受限；其二，重心更低，车辆高速行驶、转弯、上下坡，车辆稳定性更高；其三，货厢可以实现更长的前探距离，对于冷藏车、快递一类的挂车而言，更为友好。

侧置式LNG气瓶过去多出现于欧洲的卡车之势，比较庆幸的是，从近一两年各大车企的年会展品来看，侧置式气瓶布局的牵引车也越来越多的曝光了出来。不可否认，侧置式LNG气瓶相对而言，生产成本更高更加考验车企的底盘设计实力。

因为实现侧置式LNG气瓶并不是“改油箱”，仅仅需要改变油路和油箱位置即可。LNG气瓶从液态变成气态，本身就是一套复杂而又系统的工程，如果是侧置式布局，气瓶本身的蒸发器、缓冲罐、气路、水循环加热装置等等都需要考虑新的位置和布局，相对而言成本较高。

并且，卡车的底盘空间本身就比较金贵，通常储气筒、电瓶、后处理装置会占据大量的底盘位置，如果重新设计两侧加入LNG气瓶后，底盘上原有的零部件都需要改变位置，甚至是零部件结构都要进行重新设计，非常考验车企的整体实力。

丨结语丨

从LNG燃气重卡的整车安全性来看，无论是气瓶安全技术还是LNG燃料本身来看，其实并没有什么问题。我们不妨回想一下，LNG重卡登场的这十多年来，其实很少听到因为燃气泄漏而引发的安全事故，一般情况下，只要我们正确的操作气瓶并定期维护，基本可靠性方面不会存在什么问题。

但是，要说提升可靠性方面，LNG燃气重卡依然有不小的空间，除了主被动辅助驾驶技术的不断升级之外，侧置式LNG气瓶也的的确确是一个不错的解决方案。但是，在侧置气瓶重卡销量没有完全起来之前，其成本相对背置式会高出一些。而且，对于想要实现更大气瓶容量的卡车而言，其轴距会带来一定的增加，并不一定能完美适配于各个运输场景。好了，聊到这里，你更好看哪种燃气重卡呢？