天然气汽车的销量正在上升，但它们能与更清洁的电动汽车竞争吗？
压缩天然气（CNG）含有70%至90%的甲烷，甲烷是仅次于二氧化碳的导致气候变化的第二大温室气体。在美国，超过三分之二的天然气来自水力压裂，剩下的部分是原油钻探的副产品。压缩天然气使其体积减小到原来的1%，从而可用作运输燃料。
这里，我们将探讨用CNG燃料替代汽油和柴油的经济和环境利弊，以及是否有更好的替代品。
什么是CNG汽车？
天然气车辆主要是中型和重型车辆。它们要么只使用天然气，要么作为“双燃料”车辆，在没有天然气的情况下可以使用汽油或柴油。双燃料汽车需要第二个油箱，这增加了车辆的重量并减少了其存储空间。
今天，全球只有不到2%的汽车使用CNG燃料，但这个数字还在增长。虽然很少有国家的CNG汽车占比超过10%，但CNG汽车的总数已从2000年的不到100万辆增加到2019年的约2850万辆，主要由中国、伊朗和印度主导。
直到最近，低天然气价格和高汽油和柴油价格刺激了对中型和重型CNG汽车的投资。例如，在印度，像德里这样的城市把他们的整个公共交通系统，包括出租车、三轮车和公共汽车，都改为使用压缩天然气，从而减少了颗粒物的排放——这在空气污染严重的城市是一个重要的问题。
纽约市于2008年推出了第一辆CNG垃圾车。
在美国，美国能源部的替代燃料数据中心列出了市场上大约100辆CNG汽车，它们都是中型和重型车辆，如街道清扫车、垃圾车、半出租汽车和公共汽车。NGV America估计，目前美国道路上有超过17.5万辆天然气汽车。
CNG汽车的好处
清洁
“使用清洁天然气”是城市公共汽车或其他重型车辆侧面的常见景象。CNG汽车比汽油和柴油汽车燃烧更清洁，根据研究和车辆类型的不同，可以减少15%到27%的温室气体排放颗粒物（“烟灰”）、氮氧化物和其他空气污染物的排放也显著减少。
更便宜
虽然人们越来越担心天然气井的甲烷泄漏，但与原油开采相比，开采天然气所需的能源更低。因为CNG是气态的，不需要蒸馏，所以它的生产成本比汽油或柴油低大约50%。与柴油和汽油车相比，CNG汽车的运营成本也更低。一项对加拿大柴油和压缩天然气垃圾车的生命周期比较显示，改用压缩天然气在5年的时间里节省了10万加元（77,230美元）
大克利夫兰地区交通管理局于2016年推出了CNG公交车。
CNG汽车的缺点
燃油效率较低
压缩天然气的能量密度比汽油低3.5倍，这意味着它需要很多倍的体积才能产生同样的能量。因此，CNG燃料箱需要比汽油或柴油燃料箱更大，减少了可用的存储空间或机舱空间，并增加了车辆重量。在“双燃料”车辆中，需要两个燃料箱，这进一步限制了存储或机舱空间。较低的能量密度和增加的重量使CNG汽车的燃油效率降低。在一项研究中，重型CNG汽车比柴油汽车多消耗17%的能源。
不总是干净的
CNG汽车作为“更清洁”的推广取决于它们的使用。在一项研究中，CNG垃圾车排放的温室气体比柴油车“高得多”。这部分是由于车辆重量增加，但也是由于垃圾车辆的空转时间长（高达其运行时间的50%），这导致未燃烧的甲烷浓度更高。
不稳定的价格
和汽油一样，全球天然气价格也会剧烈波动。例如，在印度，低廉的天然气价格在2014年至2022年间刺激了压缩天然气汽车的繁荣，压缩天然气加气站的数量从938个增加到3500个。随着2021年底汽油和柴油价格的飙升，对压缩天然气汽车的需求进一步增长，但2022年天然气价格的上涨抑制了对压缩天然气汽车的热情。重型商用车是一项重大投资，燃料价格的剧烈波动可以决定投资的成败。
加油站很少
公共CNG加气站很少，根据美国能源部的数据，北美只有865个CNG加气站，其中包括美国的821个（相比之下，截至2022年，美国有47120个电动汽车充电站）。这限制了CNG车辆只能使用标准路线的商业车队和短程车辆，这些车辆在工作日结束时返回同一个加油站。
在2017年的一项研究中，近三分之一的CNG车队司机完全依赖公共加油站，而不是车队拥有的加油站，这减少了他们的运营范围，增加了他们的加油时间。公共加油站数量少也增加了为考虑采用CNG汽车的车队开发自己的充电基础设施的成本。
全电动公交车在欧洲城市很常见。
CNG汽车的替代品
在美国，CNG乘用车是一个来了又去的实验。
在2010年代中期，随着水力压裂技术的革命使得天然气的价格与汽油相比具有竞争力，一些汽车制造商为雪佛兰黑豹和本田思域等流行车型提供了CNG或双燃料（汽油/天然气）版本。与其他许多使用CNG的乘用车一样，雪佛兰黑斑羚持续了两个车型年，汽油价格的下跌注定了它的命运。
但对压缩天然气汽车的威胁更多地来自更清洁的电动汽车，而不是不断变化的汽油价格。随着天然气价格的上涨，电动汽车的吸引力增加，对压缩天然气汽车的需求可能会大幅减少。商业车队尤其如此，与个人消费者不同，他们在购买车队时更有可能计算车辆的总拥有成本。虽然电动汽车的普及在一定程度上受到公共充电站数量有限的限制，但同样的限制也适用于压缩天然气（CNG）加气站。
CNG汽车面临着来自电动汽车的竞争。
然而，电动汽车的胜利绝不是必然的。在2010年代初，与全电动的日产Leaf和特斯拉Model S同时，CNG汽车开始进入市场，但人们对CNG汽车的期望仍然很高。在世界上主要通过燃烧煤炭发电的部分地区，电动汽车不仅拥有和运营成本比CNG汽车更高，而且污染更严重。简而言之，在发电污染严重的地方，CNG汽车更清洁。
但随着世界致力于更清洁的电力来源，电动汽车的优势变得更加明显。即使考虑到电动汽车生产过程中产生的较高温室气体排放，在其整个生命周期中，即使轻型电动汽车排放的温室气体和其他污染物水平也较低。这种好处只会随着车辆重量的增加而增加。
根据加州的一项研究，用电池电动和氢燃料电池卡车取代汽油和柴油发动机，可以比燃烧压缩天然气的卡车多减少25%到31%的排放。
2011年，拥有美国第二大公交系统的洛杉矶市淘汰了最后一批柴油公交车，代之以压缩天然气公交车。十年后，该市的地铁G（橙色）线成为该市第一条全电动、零排放的公交线路，其目标是用全电动公交车取代所有的CNG公交车。2022年，内华达州克拉克县承诺到2030年将80%的车队从主要的CNG车辆转换为电动汽车，到2050年将100%转换为电动汽车。随着公共机构寻求降低成本和排放，其他主要城市也出现了同样的过程。
燃烧天然气而不是更脏的化石燃料通常被认为有助于减少温室气体排放，导致许多人认为它是一种“过渡燃料”，可以加速向清洁能源的过渡。然而，随着电动汽车（包括重型汽车）的日益普及，以及越来越多的清洁、可再生能源被用于发电，使用压缩天然气作为交通工具可能是我们已经跨过的一座桥。
