中國燃氣發動機油市場供需格局調研分析及投資戰略預測
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基本概述:目前,天然氣發動機工作的方式主要有兩種,第一種是點燃式,這種方式和傳統汽油機工作方式類似,天然氣和空氣在進氣沖程形成均質混合氣,由火花塞點火引燃天然氣空氣均質混合氣。第二種工作方式為壓燃式,由于天然氣著火溫度非常高,使得天然氣很難被壓燃。天然氣發動機采用壓燃方式工作,通常天然氣是由缸內直噴的柴油引燃,但是法規對雙燃料發動機的工作模式進行了限制。
(1)點燃式天然氣發動機:點燃式天然氣發動機按照混合氣濃度分可以分為當量燃燒和稀薄燃燒兩種方式,混合氣的形成方式通常有進氣道噴射以及缸內直噴的方式。采用當量燃燒的天然氣發動機是目前應用的主要型式,這是因為采用當量燃燒可以使用三元催化器來降低排氣污染物。發動機燃用當量混合氣是為了使三元催化器具備較高的轉化效率,以同時有效降低THC、CO及NOx排放。圖1為TWC的轉化效率隨過量空氣系數的變化,由圖可知,在當量比附近,TWC對NOx和THC有著接近100%的轉化效率,隨著過量空氣系數的增加,轉化效率大幅降低。由于天然氣不含碳碳鍵,而且以預混的方式燃燒,因此,天然氣發動機的顆粒物排放較低。采用當量比燃燒的天然氣發動機結合三元催化器比較容易達到國六排放標準。
另外一種點燃式天然氣發動機是稀薄燃燒火花點火式天然氣發動機,相比于當量比燃燒火花點火式天然氣發動機而言,稀薄燃燒的方式能夠明顯提升發動機的熱效率。這是由于稀混合氣具有較高的比熱比、較低的燃燒溫度,且可以降低發動機的泵氣損失。另外,與理論混合氣相比,稀混合氣抵抗爆燃的能力更強,因而稀燃天然氣發動機可以使用更高的壓縮比,從而進一步提高發動機的熱效率。當氣缸工作容積不變時,提高進氣壓力可以增加稀燃天然氣發動機的輸出功率且在全負荷時其熱效率非常接近柴油機。
(2)稀燃點火式天然氣發動機采用較高的進氣壓力,從而使進氣的總熱容提升,這會降低缸內的燃燒溫度,使得NOx的生成受到了抑制,因此,總體而言,稀燃火花點火天然氣發動機的NOx排放處于較低的水平,但是,仍然無法滿足國六排放的標準。目前,常用的稀燃點火式天然氣發動機為了降低NOx排放通常會采取燃燒室以及進氣道結構優化、預燃室設計、分層燃燒技術、廢氣再循環等技術對天然氣發動機進行優化。
(3)柴油天然氣雙燃料發動機通常都采用西港公司的HPDI(High Pressure Direct Injection)技術方案,該技術方案如圖4所示。由圖可知,天然氣和柴油的噴嘴集成在一個噴嘴上,柴油和天然氣的噴射時刻都是靈活可調,目前柴油的噴射時刻都在壓縮上止點前,當柴油噴入缸內后經歷著火準備,天然氣噴入缸內,從而實現柴油引燃天然氣。為了滿足國六排放法規,柴油引燃天然氣發動機采用了機內凈化+后處理的技術方案,機內凈化主要是采用EGR技術來降低NOx排放。目前常用的后處理器組合包括DOC+DPF+SCR,與柴油機的后處理器組合差別不大。
行業產量:隨著世界環保要求日益嚴格,天然氣能源得到了越來越廣泛的應用,近幾年中國燃氣汽車發展較晚,隨著汽車燃料短缺和城市的空氣污染越來越嚴重,國家高度重視燃料問題的研究,由手天然氣發動機的特殊結構,天然氣發動機機油和制定相應的標準是必然的趨勢.據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國燃氣發動機油市場發展分析及未來投資潛力可行性報告》統計數據顯示:2017年中國燃氣發動機油產量約為6.95萬噸,較上年增張2.96%。
2011-2017年中國燃氣發動機油產量現狀分析
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數據統計:中金企信國際咨詢
根據中金企信國際咨詢統計數據:2017年中國燃氣發動機油市場需求規模約為7.06萬噸,較上年增長2.32%。
2011-2017年中國燃氣發動機油市場需求現狀分析
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數據統計:中金企信國際咨詢
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根據中金企信國際咨詢統計數據:2017年中國燃氣發動機油市場銷售收入25.57億元,較上年增長4.54%。
2011-2017年中國燃氣發動機油市場消費現狀分析
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數據統計:中金企信國際咨詢
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產業現狀:在內燃機中燃燒替代燃料是緩解能源危機及改善緩解污染的措施之一。天然氣由于其燃燒清潔、辛烷值高、資源豐富及價格便宜等優點獲得了廣泛關注。天然氣發動機具有燃燒清潔、儲量豐富、價格便宜、使用安全等優勢,隨著天然氣在我國能源結構中比例的上升,天然氣重卡的比例也會逐年提升。
在我國燃氣發動機油的發展中,一些較大規模的燃氣發動機油廠家也已經生產出了自己的產品,如玉柴燃氣發動機油公司生產的 CF/SJ 15W-40 氣體發動機專用油,這一型號的發動機油專門為以壓縮天然氣(CNG)和液化石油氣(LPG)為燃料的氣體發動機研發,采用低硫高粘度指數基礎油和新型低灰分清潔型添加劑精制而成,具有抗氧化、抗硝化、抗腐蝕、抗磨損、低灰分的性能,能很好地防止火花塞堵塞和燃燒室積垢。
由于我國的燃氣發動機發展稍有滯后,在燃氣發動機油的發展中與發達國家也有一定的差距,雖然越來越多的國內燃氣發動機油生產廠家在這一領域進行研究開發,但目前尚沒有形成統一的國家標準或行業協會標準,各廠家在生產過程中,也都是按照自己企業制定的標準進行。