2013年11月12日08:22
天然气的软肋
我们来了解一下汽车燃料的基本知识。汽车燃料主要要求5点：“能量密度”、“基础设施建设”、“价格”、“CO2削减效果”和“供给量”。原丰田技术人员、负责燃料的研究和调查的分析师星博彦就燃料对汽车便利性的直接影响指出，“能量密度和基础设施建设尤为重要”。其实关于这2点，天然气还存在很多课题（表）。
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表：汽车燃料比较 生物乙醇条目中E后面的数字表示燃料中的生物乙醇浓度，其余成分为汽油。关于高浓度生物乙醇的基础设施建设，巴西用◎表示，美国用△表示，其他地区用×表示。行驶过程中将氢和电的CO2排放量视为零。 |
气体燃料天然气的能量密度小。因此，要高压压缩后配备在汽车上，这就需要耐高压的气罐，从而导致成本增加。东丽经营研究所产业经济调查部高级经济师福田佳之指出：“以乘用车为例，天然气车要比汽油车贵50万～100万日元左右。其中大部分都是储藏压缩天然气的气罐成本。”也就是说，相当不合算。
因此，在预测天然气车的未来时，上述奥迪公司的双燃料车的价格将受到关注。该车配备的两个CNG气罐采用具备气体阻隔性的聚酰胺层、增强强度的碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）层和耐冲击性优良的玻璃纤维强化树脂（GFRP）层的3层构造。因此，其能否实现比汽油车有竞争力的价格成了重点。
但就行驶距离长的长距离卡车等大型商用车而言，天然气车似已开始普及。福田指出，这是因为，“燃料费的削减效果明显，车辆价格（比汽油车）高出的部分用2～3年就能收回”。
另一个课题——燃料供给基础设施方面，美国在高速公路上推进了天然气加气站的设置，因此主要跑高速公路的大型商用车面临的障碍在逐渐消除。不过，主要在市区行驶的乘用车的基础设施还不算完善。
可以直接使用的GTL轻油
另外，还有用页岩气等天然气制造氢（H2）和液体燃料供汽车使用的方法。
H2因能以较低的成本用页岩气的主要成分甲烷制造，因此有观点认为页岩革命“将推动以H2为燃料的燃料电池车的普及”。但这也不是轻易就能实现的。H2的能量密度比天然气还要低，因此必须高压压缩后储藏到汽车上。其结果是，气罐的成本比CNG气罐还要高。加之燃料电池车本身也正处于开发之中，因此H2作为汽车燃料普及估计还需要相当长的时间。
而GTL为Gas To Liquid的缩略语，是指用天然气制造液体碳化氢的技术以及利用该技术制造的燃料。为避免混淆，这里把制造技术称为GTL技术，把制造的燃料称为合成油（GTL轻油等）。
GTL技术主要由以下三个工序构成：［1］分解天然气，制造由H2和一氧化碳（CO）构成的合成气工序（合成气制造工序）；［2］使合成气的H2和CO反应，制造直链状碳化氢（合成油）和水的工序〔FT（Fischer-Tropsch）合成工程〕；［3］切断合成油的分子链之后进行精炼，提取石脑油、轻油、煤油和润滑油等的工序（提取工序）。
在GTL技术及业务方面领先的是南非沙索公司和英荷壳牌石油公司（以下称壳牌石油）。两公司利用各自的技术，已经在马来西亚、卡塔尔和南非启动了5座量产工厂。总产能按GTL合成油计算超过约20万桶/日。
在日本，国际石油开发帝石、吉坤日矿日石能源等6家公司与石油天然气金属矿物资源机构（JOGMEC）开发了自主GTL技术，2012年1月，实用化已有了眉目（图3）。据国际石油开发帝石称，目前，利用该技术的工厂已在开展接单活动。
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图3：设置在新潟的日本国产GTL技术验证设备 国际石油开发帝石等6家公司和JOGMEC组成技术研究联盟，开发了国产GTL技术。照片是建在新潟市东港工业园区内、产能为500桶/日（1900L/日）的验证设备。研究联盟已经解散，但据国际石油开发帝石介绍，采用该技术的工厂已但展开接单活动。 |
实际上，在天然气价格随着页岩革命骤降的美国，GTL工厂建设的计划接连不断。沙索公司计划在美国路易斯安那州莱克查尔斯建设9万6000桶/日的工厂，壳牌石油公司也计划在墨西哥湾沿岸建设大规模工厂。壳牌石油公司目前正在讨论生产规模等。此外，据认为还有一些尚未公布的计划。比如，拥有GTL工厂所需压力容器的制造技术的日立造船表示：“咨询和商洽不断增加，预计2013年度压力容器的订单额将激增。”
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