2013年11月12日08:22
天然氣的軟肋
我們來了解一下汽車燃料的基本知識。汽車燃料主要要求5點：“能量密度”、“基礎設施建設”、“價格”、“CO2削減效果”和“供給量”。原豐田技術人員、負責燃料的研究和調查的分析師星博彥就燃料對汽車便利性的直接影響指出，“能量密度和基礎設施建設尤為重要”。其實關於這2點，天然氣還存在很多課題（表）。
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表：汽車燃料比較 生物乙醇條目中E后面的數字表示燃料中的生物乙醇濃度，其余成分為汽油。關於高濃度生物乙醇的基礎設施建設，巴西用◎表示，美國用△表示，其他地區用×表示。行駛過程中將氫和電的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上，這就需要耐高壓的氣罐，從而導致成本增加。東麗經營研究所產業經濟調查部高級經濟師福田佳之指出：“以乘用車為例，天然氣車要比汽油車貴50萬∼100萬日元左右。其中大部分都是儲藏壓縮天然氣的氣罐成本。”也就是說，相當不合算。
因此，在預測天然氣車的未來時，上述奧迪公司的雙燃料車的價格將受到關注。該車配備的兩個CNG氣罐採用具備氣體阻隔性的聚?胺層、增強強度的碳纖維增強樹脂基復合材料（CFRP）層和耐沖擊性優良的玻璃纖維強化樹脂（GFRP）層的3層構造。因此，其能否實現比汽油車有競爭力的價格成了重點。
但就行駛距離長的長距離卡車等大型商用車而言，天然氣車似已開始普及。福田指出，這是因為，“燃料費的削減效果明顯，車輛價格（比汽油車）高出的部分用2∼3年就能收回”。
另一個課題——燃料供給基礎設施方面，美國在高速公路上推進了天然氣加氣站的設置，因此主要跑高速公路的大型商用車面臨的障礙在逐漸消除。不過，主要在市區行駛的乘用車的基礎設施還不算完善。
可以直接使用的GTL輕油
另外，還有用頁岩氣等天然氣制造氫（H2）和液體燃料供汽車使用的方法。
H2因能以較低的成本用頁岩氣的主要成分甲烷制造，因此有觀點認為頁岩革命“將推動以H2為燃料的燃料電池車的普及”。但這也不是輕易就能實現的。H2的能量密度比天然氣還要低，因此必須高壓壓縮后儲藏到汽車上。其結果是，氣罐的成本比CNG氣罐還要高。加之燃料電池車本身也正處於開發之中，因此H2作為汽車燃料普及估計還需要相當長的時間。
而GTL為Gas To Liquid的縮略語，是指用天然氣制造液體碳化氫的技術以及利用該技術制造的燃料。為避免混淆，這裡把制造技術稱為GTL技術，把制造的燃料稱為合成油（GTL輕油等）。
GTL技術主要由以下三個工序構成：﹝1﹞分解天然氣，制造由H2和一氧化碳（CO）構成的合成氣工序（合成氣制造工序）﹔﹝2﹞使合成氣的H2和CO反應，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行精煉，提取石腦油、輕油、煤油和潤滑油等的工序（提取工序）。
在GTL技術及業務方面領先的是南非沙索公司和英荷殼牌石油公司（以下稱殼牌石油）。兩公司利用各自的技術，已經在馬來西亞、卡塔爾和南非啟動了5座量產工廠。總產能按GTL合成油計算超過約20萬桶/日。
在日本，國際石油開發帝石、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構（JOGMEC）開發了自主GTL技術，2012年1月，實用化已有了眉目（圖3）。據國際石油開發帝石稱，目前，利用該技術的工廠已在開展接單活動。
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圖3：設置在新潟的日本國產GTL技術驗証設備 國際石油開發帝石等6家公司和JOGMEC組成技術研究聯盟，開發了國產GTL技術。照片是建在新潟市東港工業園區內、產能為500桶/日（1900L/日）的驗証設備。研究聯盟已經解散，但據國際石油開發帝石介紹，採用該技術的工廠已但展開接單活動。 |
實際上，在天然氣價格隨著頁岩革命驟降的美國，GTL工廠建設的計劃接連不斷。沙索公司計劃在美國路易斯安那州萊克查爾斯建設9萬6000桶/日的工廠，殼牌石油公司也計劃在墨西哥灣沿岸建設大規模工廠。殼牌石油公司目前正在討論生產規模等。此外，據認為還有一些尚未公布的計劃。比如，擁有GTL工廠所需壓力容器的制造技術的日立造船表示：“咨詢和商洽不斷增加，預計2013年度壓力容器的訂單額將激增。”
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