Метан или пропан? Газомоторный вопрос

По данным Ассоциации автотранспорта на природном газе и биогазе
(«Natural&Biogas Vehicle Association»-N&BVA) в середине 2012 в Европе, с учетом
Турции, России и пр. бывших стран СССР, на метане (чаще всего – в комбинации с
дизтопливом) ездили 188,5 тыс. грузовиков. Из них – только 5 тыс. в странах ЕС.

Таблица 1. Количество грузовиков, работающих на метане в странах ЕС

Страна Страна
Италия 1200 Финляндия 15
Испания 1099 Бельгия 9
Франция 900 Польша 4
Швеция 627 Эстония 3
Великобритания 496 Венгрия 0
Нидерланды 230 Литва 0
Германия 145 Латвия 0
Греция 108 Словения 0
Португалия 86 Люксембург 0
Словакия 75 Румыния 0
Чехия 41 Мальта 0
Болгария 20 Кипр 0
Австрия 15 Всего 5073

Как видим, даже относительно полного европейского списка доля ЕС чрезвычайно
низка – всего 2,6%.

А весь европейский регион по этому показателю – это примерно половина
мирового.

Тем не менее, эксперты из авторитетного агентства «Pike Research» считают,
что в период между 2012 и 2019 гг. рынок грузовых автомобилей на метане будет
расти в среднем по 14% в год. Правда, они не уточняют, каким будет европейский
темп.

А он может оказаться и куда более энергичным. Во всяком случае, такие надежды
подают ведущие компании европейского автопрома, которые одна за другой
включаются в процесс выдачи своих предложений рынку.

Вопрос времени

Однако, начать обзор предлагается с краткой характеристики рынка техники
инфраструктуры. В частности, газобаллонной техники. Прогресс здесь налицо. Есть
множество способов уменьшения веса баллонов за счет использования более легких
материалов: легированных металлов, алюминия, армированного термопластика,
металлокомпозита, армированной пластмассы и пр. Пока это дороговато, но цена
всегда – вопрос времени.

Кроме того, емкость баллона можно увеличить путем повышения давления в нем.
Этот способ широко практикует в Италии, где его усиливают с 20.0 МПа до 32.0
МПа, что позволяет в 1.6 раза увеличить пробег автомобиля за одну заправку

Параллельно быстрыми темпами идет процесс оптимизации и заправки. В
частности, ряд западных компаний (итальянские «Colti» и BRC, французская
«Cirrus») наладили выпуск мини-АГНКС, основанных на модульном принципе. В
зависимости от потребности, они могут занимать площадь от 1 до 8 кв. м., а их
производительность – от 5 до 10 куб. м./час. Такие заправки хороши для
автохозяйств, так как позволяют оснаститься, исходя из конкретной потребности
парка. Производители такого оборудования утверждают, что сроки окупаемости
таких АГНКС – год-полтора. И они очень удобны для небольших АТП, а также
городского транспорта.

Появились уже и домашние минизаправки, получившие название “автомобильные
газонаполнительные компрессорные установки” (АГНКУ) индивидуального
пользования. Среди них выделяются такие марки, как «G.Eco», «Coltri» и «Fuel
Make»r. Установка за пять часов способна наполнить 80-литровый баллон (11,5 кг)
с давлением 200 атмосфер. Сегодня АГНКУ успешно применяются в США, Канаде,
Германии, Нидерландах, Франции, Японии. Правда, пока они дороги.

Впрочем, возникает и другой вопрос: а в каком состоянии выгодней применять
метан? В сжатом или в сжиженном (СПГ)? Стало уже почти аксиомой воспринимать
его в качестве КПГ; объясняется это сложностью технологии его производства,
требующей хранить его в охлажденном до минус 163 состоянии. Однако, у
специалистов есть контраргументы. Во-первых, если СПГ хранить в многослойных
изотермических цистернах, то система охлаждения не требуется, так как сжиженный
газ находится в состоянии термодинамического равновесия. Зато одной заправки
хватает на 1000 км.

Во-вторых, весовая нагрузка емкостей явно в пользу СПГ. Подсчитано, что
количество сжиженного метана, заключенное в криогенном топливном баке емкостью
560 л. и коэффициенте его использования 0.8 эквивалентно 25-27 баллонам объемом
по 50 л. КПГ. А это снижает полезную грузоподъёмность грузовика почти на 2
тонны.

В-третьих, преимущество у СПГ и в части транспортировки. В криогенной
цистерне его можно доставить на АЗС в 9-10 раз больше, чем КПГ на
автогазозаправщике.

Следует учитывать и то, что разместить классическую АГНКС возможно лишь в
непосредственной близости от газовой магистрали и на территории площадью
минимум 0,5 га, чтобы выполнить требования безопасности. А это практически
нереально в условиях больших городов и на негазифицированных территориях. При
использовании СПГ доступ к газовой трубе не нужен, так как топливо можно
поставлять на заправочный комплекс автомобильными криоцистернами и заправлять
машины природным газом как в жидком, так и в газообразном состоянии. Таким
образом, подобные заправочные комплексы можно устанавливать, как и привычные
автозаправочные станции, в удобном для потребителей месте.

Вот почему Немецкая ассоциация автомобильной промышленности (VDA) ратует за
сжиженный газ. И практически все западноевропейские компании выпускают машины с
двигателями, приспособленными как для КПГ, так и для СПГ.

Итальянцы впереди Европы всей

В Европе «новую волну» подняли итальянцы. Еще в 2007 «Iveco» на выставке
«Post-Eхpo» в Барселоне продемонстрировала две машины, оснащенные двигателями,
работающими на КПГ : трехосный «Stralis AD 260» c 7,8-литровым двигателем
«Cursor -8-CN» и 3,5-тонный фургон «Daily Natural Power» с 3-литровым
двигателем. Расстояние, проходимое на одной заправке, составляло тогда 240
миль. Обе машины удовлетворяют евростандарту EEV. Их специфика в том, что
работают они в комбинации не с соляркой, а с бензином. При этом переключение
происходило автоматически, как только заканчивался газ.

На «Iveco Stralis» крепится 4 баллона с каждой стороны по 80 литров. Их запас
эквивалентен примерно 120 литрам дизеля, что позволяет проехать 350-400 км.

А во время саммита «Природный газ для Европы 2012» в Брюсселе «Iveco»
представил полный спектр транспортных средств на газе, в который вошли
«Eurocargo» и 40-тонные «Stralis». Причем ассортимент «Stralis» был дополнен
моделью, работающей на сжиженном метане. К тому времени в общей сложности
(вместе с «Daily») было выпущено уже около 10 тыс. машин на газе, что дает
компании пока неоспоримую ветвь европейского первенства.

Выступая на саммите, вице-президент концерна Алессандро Мортали заявил, что
развитие «метанового» направления рассматривается сегодня как одно из
приоритетных.

Эстафету итальянцев поддержала «Volvo», которая летом 2011 выпустила на
трассы сразу в трех странах первую сотню серийных грузовиков «Volvo FM
MethaneDiesel», работающих на дизеле и метане – как на КПГ, так и на СПГ. Для
воспламенения СПГ в двигателе используется дизельное топливо. В зависимости от
автопоезда и режима движения пропорции могут составлять до 75% газа и 25%
дизельного топлива.

Благодаря тому, что для воспламенения метана используется небольшое
количество дизеля, удалось получить экономию расхода газа на 25% по сравнению с
обычными газовыми грузовиками с искровым зажиганием. Выбросы CO2 при этом
уменьшаются на 70% даже по сравнению с дизельными «Евро-5». Особенность
шведского подхода в том, что используется метан, получаемый из биоотходов.

Поскольку в сжиженной форме газ занимает меньший объем, СПГ предназначен для
магистральных перевозок. Он позволяет увеличить пробег на одной заправке до
1000 км. С этой целью в марте 2013 «Volvo Trucks» заключила соглашение «Shell»
о международном сотрудничестве по вопросу использования СПГ в качестве топлива
для коммерческих автомобилей. Они уже поставляются в Швецию, Норвегию, Бельгию,
Испанию, Нидерланды и Великобританию, а в настоящее время ожидается выход на
рынки Италии и Франции. В прошлом году было заявлено 600 машин.

Кроме того, недавно «Volvo Group» объявила, что под маркой «Mack» («Mack
Pinnacle» и «Mack Granite») грузовые автомобили будут производиться для Сев.
Америки. А в 2014 машины на СПГ появятся и под маркой «Volvo».

Старается не отставать и «Scania», которая еще в 2010 при работе над новым
двигателем стандарта «Евро-6» заложила газовые инварианты для грузовиков и
автобусов, способные работать и на КПГ, и на СПГ. Варианты мощности – 270 и 3 5
л.с. Они поставляются в комплекте с системой подачи и хранения и могут
использоваться на машинах серии Р (P 270 и P 310), с шасси конфигураций либо 4
× 2, либо 6 × 2 с задним управляемым мостом, с пневматической подвеской и со
ступенчатой автоматической КП «Allison 6».

«Daimler Trucks» также пытается внести свою лепту в газомоторный тренд. Это
нашло отражение в линейке, названной «Daimler Econic».При этом предпочтение
немцы явно отдают СПГ. В данном случае одной заправки хватает на 1000 км.
пробега. Для работы с газом приспособлен 6-цилиндровый двигатель «М 906 LAG»
мощностью 279 л.с. При этом используется метод многоточечного впрыска газа, что
обеспечивает непрерывную подачу его смеси с воздухом. При этом обеспечивается
низкий уровень шума, что делает машины незаменимыми для работы в городских
районах в ночное время.

При этом речь идет о «Mercedes Benz», которые представлены в различных
ипостасях – от мусоровозов до магистральных тягачей. Их впервые компания
продемонстрировала на автосалоне в Ганновере в 2008 в виде «Econic NGT
Hybrid».Вскоре 108 этих машин закупили муниципальные власти Афин для
коммунальных нужд. В 2011 «Daimler» совместно с Венским университетом и
компанией «Magna Steyr AG» разработал программу по «газофикации» дальнобойных
тягачей (Clean Heavy Duty). В результате на вооружение этого перевозчика
поступило два десятка машин, работающих на метане. В отличие от «мерседесов»,
предназначенных для коммунальных нужд, которые оснащены низкополыми кабинами,
для дальнобойного «Econic» кабина была доработана – на крышу поставлена
стеклопластиковая капсула со спальным местом.

Полную картину предложений европейского автопрома в грузовом секторе на
сегодняшний день дает каталог, размещенный на сайте N&BVA.

Таблица 2. Грузовые автомобили европейского производства, работающие на КПГ и
СПГ

Марка автомобиля Двигатель Мощность (л.с.) Пробег на заправку
Iveco Stralis CNG Cursor 8 271/300/330 450
Iveco Stralis LNG Cursor 8 330 1000
Daimler Econic CNG M900 LAG 279 450
Daimler Econic LNG M900 LAG 279 1000
Scania CNG 9-литр. 270/305 450
Volvo Daul Fuel CNG 7-литр. 460 450
Volvo Daul Fuel LNG 7-литр. и 13-литр. 460 1000

Америка в раздумье

США принадлежит к числу крупнейших консерваторов в части заправки. Однако
постоянный рост цен на дизель побуждает собственников больших и малых АТП
задумываться о переходе на КПГ и СУГ. В унисон им недавно «Freightliner Trucks»
анонсировал тягач «Cascadia» с 12-литровым двигателем «ISX12 G», который может
работать как на метане, так и на пропане, и выдает мощность 400 л.с. и крутящий
момент 1966 Нм. «Freightliner» заключил соглашение с компанией «Cummins
Westport» и теперь будет устанавливать двигатели непосредственно на своем
заводе. Клиент может выбрать один из нескольких вариантов баков для КПГ исходя
из предполагаемых условий работы грузовика. Первым в производство в третьем
квартале 2013 г. пойдет модель «Cascadia CNG», работающая на метане. На ней
будут установлены топливные баки объемом эквивалентным 155 галлонам дизтоплива
(705 л.).Новая модель дополнила уже выпускающиеся модели «Business Class М2
112» и «114SD» с газовыми двигателями.

Впрочем, голоса сторонников перехода грузового транспорта на газовое топливо
в стране звучат еще с конца 80-х годов. Однако, несмотря на то, что
правительство выплачивает премии компаниям, использующим «газовые» грузовики,
их производство «чистых» грузовиков пока находится на уровне всего лишь 1 950.
К 2017 планируется довести их выпуск до 29 483 единиц в 2017 году. Но и это
мизер – всего лишь 8% от общего объема производства грузовиков в США. Вот
почему многие грузоперевозчики рассматривают природный газ в качестве
альтернативного топлива только в отдаленном будущем.

По мнению одного из сторонников газомоторного топлива, председателя «BP
Capital Management» Буна Пикенса, главным препятствием перехода грузовых
перевозок на природный газ является значительные расходы на переоборудование
автомобилей. Ради того, чтобы ускорить этот процесс, Келли Миллс,
территориальный менеджер по продажам двигателей «Cummins» на природном газе,
говорит, что его компания готова потерять в первые два года продаж более 80000
USD. Такую цену они готовы заплатить за установку на грузовые автомобили
двигателей на природном газе, которые будут отвечать самым жестким требованиям
экологического класса 8. «Мы уверены,что в последующие годы разница в цене
между природным газом и дизельным топливом начнет стремительно увеличиваться»,
– говорит он.

Похожие записи