天然氣的軟肋

我們來(lái)了解一下汽車(chē)燃料的基本知識(shí)。汽車(chē)燃料主要要求5點(diǎn)：“能量密度”、“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”、“價(jià)格”、“CO2削減效果”和“供給量”。原豐田技術(shù)人員、負(fù)責(zé)燃料的研究和調(diào)查的分析師星博彥就燃料對(duì)汽車(chē)便利性的直接影響指出，“能量密度和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)尤為重要”。其實(shí)關(guān)于這2點(diǎn)，天然氣還存在很多課題（表）。

表：汽車(chē)燃料比較 生物乙醇條目中E后面的數(shù)字表示燃料中的生物乙醇濃度，其余成分為汽油。關(guān)于高濃度生物乙醇的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，巴西用◎表示，美國(guó)用△表示，其他地區(qū)用×表示。行駛過(guò)程中將氫和電的CO2排放量視為零。

氣體燃料天然氣的能量密度小。因此，要高壓壓縮后配備在汽車(chē)上，這就需要耐高壓的氣罐，從而導(dǎo)致成本增加。東麗經(jīng)營(yíng)研究所產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)調(diào)查部高級(jí)經(jīng)濟(jì)師福田佳之指出：“以乘用車(chē)為例，天然氣車(chē)要比汽油車(chē)貴50萬(wàn)～100萬(wàn)日元左右。其中大部分都是儲(chǔ)藏壓縮天然氣的氣罐成本。”也就是說(shuō)，相當(dāng)不合算。

因此，在預(yù)測(cè)天然氣車(chē)的未來(lái)時(shí)，上述奧迪公司的雙燃料車(chē)的價(jià)格將受到關(guān)注。該車(chē)配備的兩個(gè)CNG氣罐采用具備氣體阻隔性的聚酰胺層、增強(qiáng)強(qiáng)度的碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP）層和耐沖擊性?xún)?yōu)良的玻璃纖維強(qiáng)化樹(shù)脂（GFRP）層的3層構(gòu)造。因此，其能否實(shí)現(xiàn)比汽油車(chē)有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格成了重點(diǎn)。

但就行駛距離長(zhǎng)的長(zhǎng)距離卡車(chē)等大型商用車(chē)而言，天然氣車(chē)似已開(kāi)始普及。福田指出，這是因?yàn)�，“燃料費(fèi)的削減效果明顯，車(chē)輛價(jià)格（比汽油車(chē)）高出的部分用2～3年就能收回”。

另一個(gè)課題——燃料供給基礎(chǔ)設(shè)施方面，美國(guó)在高速公路上推進(jìn)了天然氣加氣站的設(shè)置，因此主要跑高速公路的大型商用車(chē)面臨的障礙在逐漸消除。不過(guò)，主要在市區(qū)行駛的乘用車(chē)的基礎(chǔ)設(shè)施還不算完善。

可以直接使用的GTL輕油

另外，還有用頁(yè)巖氣等天然氣制造氫（H2）和液體燃料供汽車(chē)使用的方法。

H2因能以較低的成本用頁(yè)巖氣的主要成分甲烷制造，因此有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為頁(yè)巖革命“將推動(dòng)以H2為燃料的燃料電池車(chē)的普及”。但這也不是輕易就能實(shí)現(xiàn)的。H2的能量密度比天然氣還要低，因此必須高壓壓縮后儲(chǔ)藏到汽車(chē)上。其結(jié)果是，氣罐的成本比CNG氣罐還要高。加之燃料電池車(chē)本身也正處于開(kāi)發(fā)之中，因此H2作為汽車(chē)燃料普及估計(jì)還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

而GTL為Gas To Liquid的縮略語(yǔ)，是指用天然氣制造液體碳化氫的技術(shù)以及利用該技術(shù)制造的燃料。為避免混淆，這里把制造技術(shù)稱(chēng)為GTL技術(shù)，把制造的燃料稱(chēng)為合成油（GTL輕油等）。

GTL技術(shù)主要由以下三個(gè)工序構(gòu)成：［1］分解天然氣，制造由H2和一氧化碳（CO）構(gòu)成的合成氣工序（合成氣制造工序）；［2］使合成氣的H2和CO反應(yīng)，制造直鏈狀碳化氫（合成油）和水的工序〔FT（Fischer-Tropsch）合成工程〕；［3］切斷合成油的分子鏈之后進(jìn)行精煉，提取石腦油、輕油、煤油和潤(rùn)滑油等的工序（提取工序）。

在GTL技術(shù)及業(yè)務(wù)方面領(lǐng)先的是南非沙索公司和英荷殼牌石油公司（以下稱(chēng)殼牌石油）。兩公司利用各自的技術(shù)，已經(jīng)在馬來(lái)西亞、卡塔爾和南非啟動(dòng)了5座量產(chǎn)工廠(chǎng)�？偖a(chǎn)能按GTL合成油計(jì)算超過(guò)約20萬(wàn)桶/日。

在日本，國(guó)際石油開(kāi)發(fā)帝石、吉坤日礦日石能源等6家公司與石油天然氣金屬礦物資源機(jī)構(gòu)（JOGMEC）開(kāi)發(fā)了自主GTL技術(shù)，2012年1月，實(shí)用化已有了眉目（圖3）。據(jù)國(guó)際石油開(kāi)發(fā)帝石稱(chēng)，目前，利用該技術(shù)的工廠(chǎng)已在開(kāi)展接單活動(dòng)。

圖3：設(shè)置在新潟的日本國(guó)產(chǎn)GTL技術(shù)驗(yàn)證設(shè)備 國(guó)際石油開(kāi)發(fā)帝石等6家公司和JOGMEC組成技術(shù)研究聯(lián)盟，開(kāi)發(fā)了國(guó)產(chǎn)GTL技術(shù)。照片是建在新潟市東港工業(yè)園區(qū)內(nèi)、產(chǎn)能為500桶/日（1900L/日）的驗(yàn)證設(shè)備。研究聯(lián)盟已經(jīng)解散，但據(jù)國(guó)際石油開(kāi)發(fā)帝石介紹，采用該技術(shù)的工廠(chǎng)已但展開(kāi)接單活動(dòng)。

實(shí)際上，在天然氣價(jià)格隨著頁(yè)巖革命驟降的美國(guó)，GTL工廠(chǎng)建設(shè)的計(jì)劃接連不斷。沙索公司計(jì)劃在美國(guó)路易斯安那州萊克查爾斯建設(shè)9萬(wàn)6000桶/日的工廠(chǎng)，殼牌石油公司也計(jì)劃在墨西哥灣沿岸建設(shè)大規(guī)模工廠(chǎng)。殼牌石油公司目前正在討論生產(chǎn)規(guī)模等。此外，據(jù)認(rèn)為還有一些尚未公布的計(jì)劃。比如，擁有GTL工廠(chǎng)所需壓力容器的制造技術(shù)的日立造船表示：“咨詢(xún)和商洽不斷增加，預(yù)計(jì)2013年度壓力容器的訂單額將激增�！�