在天然气汽车推广过程中，人们担心天然气汽车，特别是CNG汽车的安全性。这是一种误解。当然，天然气是易爆气体，但天然气的爆炸是有条件的，在采取了一系列安全措施后，可以安全的将天然气用于汽车上，就象"电"一样，在了解了它的特点以后，今开我们不论是在生产上还是在生活上，不是都在安全的应用着大量的电气设备吗？

首先，从燃料本身的特点来说，天然气的燃点一般在650℃以上，而汽油为427℃。天然气比汽油高出200℃以上，这说明天然气不象汽油那样容易被点燃。其次天然气在空气中燃烧时的体积界限是5%～15%，而汽油是1%～7%。即大气中有1%的汽油浓度就很容易发生着火爆炸。天然气要比汽油好的多，因为它要积累到5%才到达它的燃烧下限。更重要的是天然气比空气轻，其密度只是空气的55%，稍有泄漏，很容易向大气中扩散，不至于达到低燃烧界限。使用时还要在天然气里放加臭剂以提高对天然气泄漏的及早发现，从而采取预防措施。最重要的是，天然气在空气中的比例即使达到爆炸极限度，没有火源也不会发生爆炸。所以在存放天然气的地方必须严禁烟火。

其次，天然气 发动机的燃料系统所用元器件不多，主要是一些开关和减压阀、混合器等，这些部件的关键是密封问题。选材、加工、安装、高度等都是在严格的质量保证的条件下进行的，不应有安全问题。在天然气汽车加气装置中，有自动定压、定温控制和断流截止阀。汽车上的油气转换开关能使发动机在停车后自动关闭油、气供应。

一、储气瓶的安全检验
关于CNG储气瓶安全问题。对于使用压力为20Mpa的储气瓶，无论什么材料制造的，都要经过下列严格的安全检验。
1、静水压力爆破试验：抽样的储气瓶中充水，在加压速度不超过1.38Mpa/s的条件下升压至56.5Mpa并保持10s，最后加压到破坏。
2、压力循环试验：在2.5～25Mpa之间进行静水压力循环试验13000次；在2.3～35Mpa之间试验5000次，每次试验1min，以不出现裂纹或变形为合格。
3、耐火试验：在CNG气瓶内，充以25Mpa的天然气，用火烧此气瓶20min，以不发生爆炸为合格。
4、坠落试验：将CNG空瓶升至3m或更高的空中，向水泥地上反复进行坠落摔打，然后进行10%～100%的工作压力下水循环13000次，不出现裂纹为合格。
5、枪击试验：将CNG样瓶充入25Mpa的天然气，在距离46m处用速度为853m/s、口径为0.3in的穿甲弹，对瓶体进行45度的射击。气瓶不应出现裂纹。
此外，气瓶还装有安全阀，其内装有100℃的易熔合金和26Mpa的爆破片。当气瓶内气体压力、温度超过上述数值时会自动放气。 虽然压缩开然汽车发展时间还不长，但现在世界上也有约100多万辆CNG汽车，还没有见到在运行中因 交通事故引起气瓶爆炸失火的记录。因此压缩天然气汽车比汽油汽车更加安全。

二、天然气燃料的物理性质

作为内燃机燃料，主要是利用不同的燃料所发出的热能在内燃机内转换成为有用功。液体燃料如汽油、柴油等是在炼油厂中按照燃料标准的物理、化学的规定，由原油炼制而成，其物理、化学性质有严格规定，因而比较稳定。气体燃料由于来自不同的油田和气田，或来自各个炼油厂，其间无论其成分还是性质都有较大的区别。作为汽车用的天然气燃料，有一些基本要求，特别要注意以下几个方面的性质。

1、组分：天然气的主要成分是烷烃中的轻组分，基本由田烷CH4(82%～98%)和不多的乙烷C2H6(6%)、丙烷C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(约1%)组成。一般油、气田的天然气中的甲烷含量差别相当大。我国四川气田天然气中的甲烷含量多在95%以上，而油田的伴生天然气中的甲烷含量则为70%～80%。有的甲烷含量更低，并且含有较重的烃类，如丁烷、戊烷和已烷等。

作为车用 天然气燃料，液化天然气(LNG)的条件最好。因为LNG是天然气在低温深冷(常压下为-162℃)下液化生成的，可以说是纯甲烷，是车用燃料中最受欢迎的燃料。CNG中主要成分应该是甲烷和极度少量的乙烷。如果用油田伴生气作为车用燃料应将所含高碳烃脱除。LPG的主要成分为丙烷和丁烷，但由于其来源不同又有所区别。

如果是从油、气田轻烃回收装置中得到的LPG，则以丙烷、丁烷为主，很少有烯烃存在，适于做车用燃料。而从炼油厂中得到的副产品LPG，除了丙烷、丁烷以外还含有不少丙烯C3H6、丁烯C4H8和丁二烯C4H8等烯烃成分。烯烃密度略小，热值较低，发火性能差。由于是不饱和烃，容易氧化产生胶质，使燃料系统的蒸发器、混合器的膜片胶结、腐蚀而影响发动机的工作。此外，燃烧不完全，容易产生积炭，加速机件的磨损。因而炼油厂副产品的LPG不适宜做车用燃料。除非单独加以处 理，使其烯烃含量在规定数值以内。

此外，在CNG和LPG中还含有一些杂质，其含量应符合国家有关标准的要求。目前车用CNG的行业标准正在制订中。LPG已有油、气田液化石油气和石油产品燃料中的液化石油气(LPG)两个国标，但都未规定烯烃的含量，因此还应制订车用LPG的标准以便使用。

2、热值：燃料的热值是指单位燃料在量热计中燃烧后测得的热量数值。由于燃料燃烧产物中的H2O在冷凝的过程中会放出潜热包括在量热计所测的数值中，所以测出的数值称为高热值。这部分潜热在发动机中是无法利用的，因此要将这部分热量从高热值中减去。燃料在气缸中燃烧后发出的有效热量称为低热值。

在计算天然气燃料的发热量时要按低热值计算。按单位质量气态烃所测得的热值相差不太多。C1的热值稍多些，随着碳数的增加热值略有减少。由于气体燃料用容积作单位便于计量，而碳数少的烃密度小，所以按单位体积计量的热值就比较少了。气体燃料是各种轻烃的混合物，所以天然气的热值可以用下式计算：

HU = Σ ri•Hui/100
式中：HU——天然气的低热值，KJ/Nm3； Hui——第i个可燃组分的低热值，kJ/Nm3；ri——第i个可燃缓分的容积(或摩尔)百分数，% 。由于各个天然气燃料的产地、气候等条件的不同，气体燃料的成分有一定的变化，利用上式可以计算出分析后的气体燃料的低热值。

3、抗爆性： 汽油作为发动机燃料有一个很重要的品质，这就是它的抗爆性。现在汽油的牌号就是抗爆性能指标--辛烷值的数值天然气在汽车发动机中，特别是在汽油机改装的天然气发动机中，类似于汽油，即在汽缸外部燃料与空气形成可燃混合气，送到汽缸后，再用外源(电火花)点着，因此也会遇到与汽油类似的抗爆性能高低的问题。所谓抗爆性是指燃料抵抗爆震燃烧的能力。
什么是爆震燃烧呢？在汽油机中电火花点火后，在汽缸中火焰开始在均匀的可燃混合气中传播。火焰前面的未燃混合气因受到已经燃烧的混合气的压缩和辐射传热使温度、压力升高，加速了其化学变化，即所谓的焰前反应。离火焰　中心越远，未燃混合气的焰前反应越深。如果火焰面及时传到，把它燃着，就是正常燃烧。如果在正常火焰尚未到达之前，未燃混合气的化学准备过程已经完成，就会产生自然，形成新火焰中心并以高达1500～2000m/s的速度进行火焰传播。这种带有爆炸性质的燃烧进行得非常迅速，使来不及膨胀的推进，产生撞击并发出尖锐的金属敲击声。与此同时，排气冒黑烟，发动机功率明显下降，这种现象称为爆震燃烧，简称爆燃或爆震。

影响爆震的因素很多，如结构上的压缩比、燃烧室形状、运行时的转速、负荷等等。但发动机已经制造好，则使用的燃料本身的性质，如自燃点的高低、氧化反应的速度等对爆震的产生起着决定性作用，这就是燃料的抗爆性。由于异辛烷的抗爆性最好，所以将它的抗爆性定为100，也就是辛烷值为100。其它的燃料与异辛烷比较，如93号汽油的抗爆性是异辛烷的93%，这种汽油的辛烷值就定为93。对于抗爆性能超过异辛烷的甲烷、乙烷就较难直接测得。现在发表的甲烷、乙烷等气体燃料的抗爆性，即辛烷值都是近似值。奥地利的李斯特内燃机及测试设备公司于60年代，用类似体燃料抗爆性能的指标，叫做甲烷值(Methane Number)。即以甲烷的抗爆能力为100来衡量其它气体燃料的抗爆性，以便将各种气体燃料按不贩使用条件用于发动机工作。美国库伯公司也提出了一个正丁烷值(NBN)作为衡量气体燃料抗爆性　的参数。目前，世界上还没有一个统一的衡量气体燃料抗爆性的指标和方法。

但是，从这个参考的辛烷值中可以看到，甲烷、乙烷等天然气燃料的抗爆性能非常好。因而相应的极度限压缩比比较高，这就是天然气发动机压缩比可以比汽油机高的原因，而压缩比高，则发动机的热效率高，也就省燃料。

三、天然气汽车的发展状况

近二十多年来，世界天然气需求持续稳定增长，平均增长率保持在2%，专家预计2020年其在世界能源组成中的比重将会增加到30%。21世纪天然气在世界能源结构中的比重将超过石油，成为世界第一大能源，21世纪将是一个天然气世纪。

天然气是一种洁净的能源，主要成分是甲烷，燃烧后的主要生成物为二氧化碳和水，其产生的温室气体只有煤炭的1／2，是石油的2／3。天然气汽车则是以天然气作为燃料的汽车，按照天然气的化学成分和形态，可分为压缩天然气(CNG)汽车、液化天然气(LNG)汽车和液化石油气(LPG)汽车3种。近年来，天然气汽车在全球发展很快，在应用与运营方面比较成功。天然气汽车是一种理想的低污染车，与汽油汽车相比，它的尾气排放中CO下降约90%，HC下降约50%，NOx下降约30%，S02下降约70%，CO2下降约23%，微粒排放可降低约40%，铅化物可降低100%。可见天然气对环境造成的污染远远小于石油和煤炭，是一种优良的汽车发动机绿色代用燃料。同时，天然气汽车的使用成本较低，比燃油汽车节约燃料费约50%。此外，与电动汽车相比，天然气汽车的续驶里程长。有关专家认为天然气汽车是目前最具有推广价值的低污染汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。目前，它已在世界上得到广泛应用。

根据最新资料显示，全世界约有四百万辆天然气汽车，其中中国约有九万七千多辆天然气汽车。目前，世界上有六七十个国家在进行压缩天然气的研发和使用，全世界约有三百六十七万多辆汽车使用压缩天然气作为动力。中国使用压缩天然气的汽车约有九万辆，主要分布在四川、山东等西部地区。其中，四川省使用压缩天然气的汽车最多，达到四万八千辆，加气站也有一百八十多个。上海有四百余辆CNG公交大客车投入使用。可以预见，随着国内其他城市供气系统和全国范围内的加气站网络建设的完善，天然气汽车必将得到大力推广，天然气企业和天然气汽车行业的市场空间极为广阔。

政府的经济政策是影响燃气汽车发展的一个最重要因素。许多发达国家的政府为了保护环境，在价格，税收，投资，补贴等方面制定优惠措施，积极鼓励燃气汽车的发展。我国政府应结合实际情况，积极发挥引导、支撑和排障的作用，如在法律方面予以保障，在燃气汽车生产、改装、零部件生产、加气站建设、燃气汽车购买和使用等环节给予税收、资金等方面的优惠政策。例如上海市政府对新增天然气公交车进行补贴，政府投资进行加气站建设，由委托企业经营等，都是行之有效的措施。目前我国正在进行燃油税改革，实行税改后，燃油价格将上升，对燃气汽车的发展具有重要的促进作用。