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天然气车辆将会出现在未来吗

摘要：直到最近，在面对美国交通的改变中，天然气处于弱势地位，这是因为人们忽视了人们越来越依赖天然气车辆可以降低二氧化碳的排放，降低石油的独立性，甚至降低交通运输的费用这一事实。然而，最近一段时期，可用的页岩气资源极大的提升以及石油价格的大幅度上涨。将天然气作为一种交通运输燃料的倾向有所提升。

这个简单的说明是为了将天然气车辆作为合理的选择去调查赞成和反对天然气车辆的证据，这个证据主要侧重在与使用压缩天然气运行的轻型车辆，传统汽油车和混合动力电动汽车相比，和使用液化天然气的重型卡车相比，与使用柴油的卡车相比。这些比较基于几个原始的分析：使用国家能源数据，建立系统（如改性RFF），汽车制造商和其他关键的来源。

结果表明，即使没有政府的补贴与帮助，有合理的竞争成本效益，LNG槽车，在一定的条件下可以很好的为社会减少石油和二氧化碳的排放量。事实上，根据某些更具限制的条件，即使没有政府的补贴，他们可以有具有吸引力的回收期。我还注意到基础设施问题没有我们通常认为的那样具有挑战性，因为州际公路货运业正越来越多的地从长途路线结构转向“中心分支结构”------一个可以更明智地放置LNG加油的发展的监测站，因此LNG槽车更加普遍的使用。然而，对于轻负荷汽车，在当地政府政策没有对二氧化碳排放进行严格监控时，天然气作为一种燃料仍旧很难销售出去。

介绍

对此课题摘要的题目的简短回答是不言而喻的，因为天然气汽车已经是我们目前生活的一部分了。然而,NGV渗透在美国大部分有限小的狭缝市场。中长期重型车辆,如公共汽车、垃圾车、和单一单元交付卡车车队,如从联邦快递和UPS(和最近,美国电话电报公司(ATamp;T) )。巨大的轻型汽车市场目前只有一个新进入者本田思域GX(这是限于四个州)。真正的问题是:自然的天然气车辆是否将超越这些狭缝市场？这些车辆是通过自己的经济,或通过政府补贴又或是通过授权呢?

为什么还要问这个由于汽油和柴油汽车的主导地位,日益增长的油电混合动力车的渗透和最近炒作的介绍电动汽车尼桑绿叶和雪佛兰volt和授权使用的第二代生物燃料而产生的问题？原因是廉价的燃料,低碳燃料和能源安全。最近，天然气变得更方便国内由于使用水力压裂和水平钻井技术来提取页岩气例如在阿巴拉契亚州形成马塞勒斯页岩。　和汽油价格每加仑4美元相比,天然气看起来更有吸引力。对国产天然气可能是汽油和柴油燃料替代品的原因 (尽管可能会有煤和其他燃料的替代品为汽车发电),也可能是有能源安全利益。至于生物燃料,规定只适用于轻型的部分市场,渗透已经是落后于预定计划了。与生命周期的二氧化碳有相等的排放的天然气似乎持有20 - 30百分比的优势，当甲烷是来自可再生原料时，有一个更大的优势。高能量的液化形式的天然气(LNG)是重型应用设备除了柴油外唯一的选择。电池缺少必要的穿孔,作为为发动机提供液化天然气的一个经济平台，而这些卡车都足够大。　最后一个原因，也许最重要的是,仅仅是,天然气汽车更多的影响在其他地方,所以为什么不呢?　 天然气汽车(生物质)是全球汽车舰队的一部分已经几十年了，全世界估计有1300万在路上。最近，美国相当落后于国家阿根廷、巴西、意大利和印度并且NGV在路上的数量在全球范围内排名第14。然而，美国在1999年和2009年之间，在交通行业国内消费的天然气是目前的三倍。我们估计有110000 NG车辆代表超过2.5亿辆汽车的一小部分在美国。这些车辆的渗透拒绝联邦干预措施。2005年的能源税收政策法案(PL 109 - 58)提供了一个收入税收抵免购买一个新的专用的替代燃料车辆的车辆的增量成本达50%,如果车辆遇到某些更严格的排放标准还要再加上一个额外的30%。根据车辆的大小，这些额度从2500美元到32000美元不等。然而，在2005年12月31日,和2010年12月31日之间购买信用才会生效。另外,2009年8月,美国能源部宣布, 根据复苏与再投资法案的州和地方政府对天然气的资助技术和加油站将包括在美国下的3亿美元的赠款。然而,最近的发展是1380号决议的引入,新的替代运输2011年美国人解决方案(NAT气体)法案,2011年4月6日,提交国会。这个提议立法为新的生物质在零售和制造业,商业和住宅加油基础设施和气体本身,提供税收抵免。州和地方政府也介入了。部分是由于空气质量管理规定,65%的南海岸空气流域过境巴士用天然气。　圣佩德罗湾清洁空气行动计划(CAAP)在2006年晚些时候被批准包括五年内来替换所有位于洛杉矶和长滩港口柴油卡车的干净选择程序。LNG驱动的18轮的载重有出现在这里。目前,有879天然气燃料卡车运货马车运送卡车　　注册表(DTR)，这代表7%的容器在圣佩德罗湾旅行。

为了构建基础设施，通过与当地天然气公用事业工作，犹他州推广使用天然气车辆，包括私人汽车。加利福尼亚和纽约之后, 犹他州是目前国家数量最多的的天然气充气站,有73个。在，2011年4月，科罗拉多大结城开设了第一家天然气充气站并完成的从加利福尼亚到丹佛CNG站链。在宾夕法尼亚州,凡事燃烧天然气的兴趣已经上升,宾夕法尼亚州众议院推出了旨在提供4750万美元税收优惠,赠款和贷款一系列的立法以促进为市政当局和企业投资天然气卡车和巴士车队。

考虑LDV制造商,本田计划大幅扩展其自然的可用性，燃气的公民从5扩到36个州,一个基于香港公司计划建造CNG /汽油电动混合动力车在美国,和克莱斯勒正准备生产天然气燃料。至于卡车引擎,与行业领袖韦斯特波特竞争的公司如排放解决方案公司(ESI)不断增长。

　即使天然气的支持者也承认,这些车辆在捕获各种细分市场的主要份额面临重大障碍。不考虑车辆类型,有　　考虑到经济问题，也有许多担忧，天然气车辆成本更高,尽管燃料成本可能较低以及充气站的安全性和可用性的担忧。后者是“鸡和蛋”的问题:直到他们认为有足够的充气站,车辆用户才买 ,但几乎没有动力构建一个NGV加油的基础设施直到有足够数量的车主需求燃料。也有人担心巡航范围和轻型车辆的舱室空间的问题。

在课题摘要中,我们调查了支持和反对天然气汽车从作为一个合理的选择到变成他们最近的替代品的证据。我们的探查那些被压缩天然气(CNG)、高压力压缩的气态的天然气或液化天然气(LNG),天然气被冷却并凝缩成液体的形式驱动的车辆使用。　　

最具有前途的细分市场是什么？

轻负荷车辆

去区分车辆是私人拥有还是租用的并且明白租用车是个人租用用的还是企业租用的是十分用意义的，因为拥有大量天然气车辆的企业对建立或者以其他方式获取对加气站的访问有经济激励的效果。

私家汽车

通过使用本田自己的网站，以比较其2011年天然气车型到同等装备的本田思域轿车，我们可以从中看出渗透到私人LDVs中的相关问题。表一显示特点与成本之间的相对差异模型。

这些其他类型的车辆在价格（直到2011年1月），申请政府补贴的资格，修理费用，燃油经济性，燃料容量，范围，货运量和可用性上是不同的。在没有补贴的情况下（从车辆费用社会的观点进行适当的比较方法），天然气汽车比混合型汽车更加昂贵，大体上比汽油版本贵了32％.它的保养和维修成本也较其他车辆更加昂贵，超过了50％以上。

天然气汽车的燃油经济性和可供选择的汽油大致相同因为在相同压力下有着较低的能量密度，相比其他类型的车辆它的油箱大并且重，因此货物空间相比汽车急剧下降（低50％），正如它的速度范围只有218英里，相比于汽车的383英里和混合动力车的504英里。

鉴于这些成本差异和市场上一些燃油的价格（我们假定当前天然气比汽油的价格高1.5＄每升）

我们可以计算这些车辆的的每年的费用以及额外的假设的便利润的费用（用于说明我们假设7年和6％），每年的初始的投资成本应该在车辆的生命周期中计算，但消费者可能会倾向于使用较低点，在这种情况下对于平均所有权的时间。这些结果汽油的价格是4美元每加仑。

在不计算基础设施或任何补贴的情况下，一辆混合比它使用汽油每年要贵400美元，而对于相应的天然汽车更是贵了近乎200美元每年，

不过，除非有可以加气的加气站，或者他们家已经有天然气设备的假设下，他们是不会购买天然气汽车的。而目前，这些设备的的单位成本是4000＄。我们假设他们过去的10年，摊销他们相同的6％的利率成本。添加天然气汽车的每年年度成本对其保险费的加成，汽油燃料的成本由200美元变为271美元。这是天然气汽车最基本的社会成本差异。

表一 美国汽车和替代品之间的显著差异

从个人角度来说，我没需要考虑投资成本为4000美元（截至2010年年底，新出台的法案恢复）和2000美元给收费站的补助金。经过上述调整，摊销的陈本也比汽油车低了100美元左右。如上所述，然而天然气车辆在使用范围上要狭窄的多，几乎在美国的所有地区，它的车厢空间较少，因此它将不能用作进行长途旅行或者回家的工具。并且这些限制对于消费者来说每年要多花100多美元。

公共轻负荷汽车

公共的车队汽车代表的市场相对较小，公共汽车只有4.3万或1亿3590万汽车在美国注册的卡车数量的3，2%（如表2所述），这可能低估了轻型公共市场的重要性，然而，作为公共的车辆将比私人车辆行驶更多英里的路程。（公共车辆26000英里，私人车辆12000英里）甚至倾向于更多。一个公共出租车小组每年行驶8000到10000英里。

表二针对天然气使用的车辆每年石油的消耗