


天然ガス車(NGV)は、圧縮天然ガス(CNG)または液化天然ガス(LNG)を代替燃料源として利用します。液化石油ガス(LPG)を燃料とするオートガス車とは異なり、NGVはメタン燃焼を利用するため、天然ガス源から汚染物質が除去されるため、排出ガスがよりクリーンになります。
既存のガソリン車またはディーゼル車を天然ガス車(NGV)に改造することは可能であり、専用燃料とバイフューエルの両方のオプションが用意されています。トラックやバスなどの大型車両も、火花点火システムやハイブリッド電気モーター構成を利用することで改造可能です。
NGV導入における課題の一つは、加圧または液化された天然ガスの貯蔵と燃料補給です。圧縮・液化技術の進歩によりエネルギー密度の差は緩和されていますが、貯蔵容器のサイズ、複雑さ、重量といったトレードオフは依然として車両の航続距離に影響を与えています。こうした課題にもかかわらず、メタン燃料は水素燃料よりも安全性とコスト面で優れているため、その実現可能性は高いと言えるでしょう。
NGVの自家用車への普及を阻む要因としては、重量増加への懸念、技術の未熟さ、そして一部地域における燃料補給インフラの不足などが挙げられます。しかしながら、2019年までに世界のNGV台数は約2,800万台に達し、[ 1 ]中国、イラン、インド、パキスタン、アルゼンチン、ブラジル、イタリアなどの国々で大きな市場シェアを獲得しました。
CNGは、再生可能エネルギーのバルク貯蔵やパイプライン輸送に利用されるだけでなく、埋立地や嫌気性消化から得られるバイオガスから得られるバイオメタンと混合することもできます。これにより、CNGをモビリティに活用できるようになり、通常のディーゼル車に比べて炭素排出量が大幅に削減されます。また、現在再生不可能な化石燃料で駆動しているCNG車も、より厳しいCO2排出規制が導入された場合でも、引き続き利用できるようになるため、これらの車両が時代遅れになることはありません。2排出規制は気候変動と戦うために義務付けられています。
天然ガスを使用する主な利点は、インフラとサプライチェーンの大部分が原理的に水素と互換性がないことです。今日のメタンはほとんどが再生不可能な資源に由来していますが、再生可能資源から供給または生産することができ、ネットのカーボンニュートラルなモビリティを提供します。多くの市場、特に南北アメリカでは、天然ガスはガソリン、ディーゼル、石炭などの他の化石燃料製品よりも安く取引される場合があり、あるいは実際にはそれらの生産に関連する価値の低い副産物として処分されることがあります。多くの国では、社会への環境的利益のために天然ガス自動車に税制上の優遇措置も提供しています。運用コストの低減と、都市部での大型車両による汚染を減らすための政府の優遇措置により、トラックやバスなどの商用および公共用途でのNGVの採用が促進されています。
天然ガス自動車には利点があるものの、燃料貯蔵や給油所での配送・分配に利用できるインフラなど、いくつかの制約がある。CNGは高圧シリンダー(21,000~25,000 kPa(3,000~3,600 psi))に貯蔵する必要があり、LNGは極低温シリンダー[ 2 ](-162~-129 °C(-260~-200 °F))に貯蔵する必要がある。これらのシリンダーは、複雑な形状に成形してより多くの燃料を貯蔵し、車内のスペースを節約できるガソリンやディーゼルのタンクに比べて多くのスペースを必要とする。CNGタンクは車両のトランクやピックアップトラックの荷台に設置される場合があり、他の荷物用のスペースが少なくなる。この問題は、タンクを車体の下や屋根(バスで一般的)に設置して荷物スペースを空けることで軽減されることがある。代替燃料と同様に、NGVの普及を阻む障壁としては、天然ガスの配給と、液体燃料に比べてCNGやLNGスタンドの数が少ないことが挙げられます。[ 3 ]
その他の課題としては、比較的高価で環境に配慮していないものの利便性を追求する個人、既存の取引チャネルや石油精製業者を通じた付加価値の高いブランドガソリンやディーゼル燃料の小ロット販売から得られる高い利益と税収、都市部におけるガス在庫の増加に対する抵抗と安全性への懸念、もともと家庭用ガス供給のために構築された公共配給網の二重利用とネットワーク拡張費用の配分、切り替えに伴う抵抗、労力、費用、石油自動車に伴う名声とノスタルジア、冗長性と混乱への懸念などが挙げられます。特に課題となるのは、精製業者が現在、原油から特定の燃料ミックスを生産するように設定されていることです。航空機燃料は、重量に対する敏感性から、予見可能な将来においても航空機の燃料として選ばれ続ける可能性が高いと考えられます 。
NGV燃料供給ステーションは、天然ガス管が存在する場所であればどこにでも設置できます。コンプレッサー(CNG)や液化プラント(LNG)は通常、大規模な施設で建設されますが、家庭用の小規模なCNG燃料供給ステーションも可能です。Fuel Maker社は、ホンダと共同でアメリカンGXモデル向けに開発した「Phil Home Refueling Appliance」(通称「Phil」)というシステムを開発しました。[ 4 ] [ 5 ] Philは現在、Fuel Systems Solutions, Inc.の一部門であるBRC Fuel Maker社によって製造・販売されています。 [ 6 ]
アジア太平洋地域が680万台で世界トップを走り、続いてラテンアメリカが420万台となっている。[ 1 ] [ 7 ]ラテンアメリカでは、NGVのほぼ90%がバイフューエルエンジンを搭載しており、ガソリンでもCNGでも走行できる。[ 8 ]パキスタンでは、代替燃料用に改造された(または代替燃料用に製造された)ほぼすべての車両は、通常、ガソリンで走行する能力を保持している。
2016年時点で、米国では16万台の天然ガス車が運行されており、そのうち3,176台はLNG車です。天然ガスバスが普及している国としては、インド、オーストラリア、アルゼンチン、ドイツ、ギリシャなどがあります。[ 9 ] OECD諸国では、約50万台のCNG車が運行されています。[ 3 ]パキスタンのNGV市場シェアは2010年に61.1%で、次いでアルメニアが77%以上(2014年)、ボリビアが20%でした。[ 7 ] NGV燃料補給ステーションの数も2010年時点で世界全体で18,202か所に増加しており、前年比10.2%増となっています。[ 7 ]
世界中で、大手自動車メーカーによるCNG(天然ガス)を燃料とする車両の生産が増加しています。最近まで、米国市場で市販されているNGVはホンダ・シビックGXのみでした。近年では、フォード、ゼネラルモーターズ、ラムトラックがバイフューエル車を提供しています。2006年には、フィアットのブラジル子会社が、天然ガス(CNG)を燃料とする4種類の燃料車、フィアット・シエナ・テトラフューエルを発表しました。[ 10 ]
CNG車はガソリン車よりも安全だと考えられている。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

既存のガソリン車は CNG または LNG で走行できるように改造することができ、専用 (天然ガスのみで走行) またはバイフューエル (ガソリンと天然ガスのどちらでも走行) にすることができる。しかし、世界中で CNG で走行するように製造される車両が増加している。[ 14 ]最近まで、現在は製造中止になっているホンダ シビック GXが米国市場で市販されている唯一の NGV だった。[ 15 ] [ 16 ]最近では、フォード、ゼネラルモーターズ、ラムトラックが車両ラインナップにバイフューエルを提供している。フォードのアプローチは、工場オプションとしてバイフューエル準備キットを提供し、顧客が天然ガス機器を取り付ける認定パートナーを選択するというものである。GM のバイフューエルオプションを選択すると、6.0L ガソリンエンジン搭載の HD ピックアップがインディアナ州の IMPCO に送られ、車両が CNG で走行できるように改造される。ラムは現在、米国市場で入手可能な、工場出荷時に CNG を搭載したバイフューエル システムを備えた唯一のピックアップ トラック メーカーです。
米国以外では、GMブラジルが2004年にCNG、アルコール、ガソリン(E20-E25混合)を燃料として使用できるマルチパワーエンジンを導入した。このエンジンは、タクシー市場向けの2005年モデルのシボレーアストラ2.0に搭載された。 [ 17 ] [ 18 ] 2006年、フィアットのブラジル子会社は、フィアットブラジルのマニエッティマレリの下で開発された4種類の燃料車、フィアットシエナテトラ燃料を導入した。この自動車は、天然ガス(CNG)、100%エタノール(E100)、ブラジルの義務的ガソリンであるE20からE25の混合ガソリン、そして純粋ガソリンで走行できる。しかし、ブラジルではもう販売されていないが、他の近隣諸国で使用されている。[ 10 ] [ 19 ]
ホンダは2015年、天然ガス車の商業化を段階的に廃止し、ハイブリッド車、プラグイン電気自動車、水素燃料電池車などの新世代電動車の開発に注力すると発表しました。2008年以降、ホンダは主にタクシーや商用車向けに約16,000台の天然ガス車を販売しました。[ 20 ]
LNGとCNGはどちらも天然ガス車(NGV)とみなされますが、その技術は大きく異なります。燃料補給設備、燃料費、ポンプ、タンク、危険性、そして資本コストも異なります。
共通点は、ガソリンエンジンであるため、燃料混合比を制御するためのコンピュータ制御バルブが両車に必要であり、多くの場合、メーカー独自の技術が採用されています。LNGとCNGでは、エンジン上で燃料を計量する技術は同じです。
CNG(圧縮天然ガス)は、210~250バール(3,000~3,600 psi)の高圧で貯蔵されます。必要なタンクは従来の燃料タンクよりも大きく高価です。商用オンデマンド燃料補給ステーションは、圧縮に必要なエネルギー(コンプレッサーは100倍の電力を必要とする)のため、LNGステーションよりも運用コストが高くなります。ただし、LNGステーションでは、低速充填(長時間)のコスト効率が良い場合があります[引用なし - 冷却による天然ガスの初期液化には、ガスの圧縮よりも多くのエネルギーが必要]。CNGタンクの充填時間は、ステーションによって大きく異なります。家庭での燃料補給は通常、約1 kg/時(0.4 GGE /時)で充填されます。圧力が大幅に高いガソリンスタンドでは、25 kg(10 GGE)のタンクを5~10分で充填することが可能です。また、エネルギー密度が低いため、CNGの航続距離はLNGに比べて短くなります。ガス組成と処理能力が許せば、商用CNG燃料供給ステーションを都市ガス網に接続したり、ガスコンプレッサーを用いてCNG車に直接家庭用燃料を供給したりすることが可能になるはずです。自動車のバッテリーと同様に、自動車のCNGタンクは家庭用エネルギー貯蔵装置としても機能し、余剰または無料の再生可能エネルギーがある時間帯にコンプレッサーに電力を供給することができます。

LNG(液化天然ガス)は、極低温液体になるまで冷却された天然ガスです。液体の状態でも密度はCNGの2倍以上です。LNGはバルク貯蔵タンクから供給されるか、LNG燃料ステーションのユーティリティパイプからローカルに製造されます。極低温であるため、特別に設計された断熱タンクに貯蔵されます。一般的に、これらのタンクはCNGと比較してかなり低い圧力(約5~10 bar(72.5~145.0 psi))で動作します。燃料システムには気化器が取り付けられており、LNGをガスに変換します(低圧CNGと見なすことができます)。商用LNGステーションとCNGステーションを比較すると、ユーティリティインフラストラクチャ、資本コスト、および電力の面でCNGよりもLNGが圧倒的に有利ですが、タンカーによるLNGの配送よりもパイプガスの利用の方が一般的です。燃料をLNGとして貯蔵し、必要に応じてCNGに気化するLCNGステーション(CNGおよびLNG)が既に存在します。 LCNG ステーションに必要な資本コストは、急速充填 CNG ステーションのみの場合よりは少ないですが、LNG ステーションよりは高くなります。
異なる燃料タンク、燃料計量装置、およびコンピューター モジュールを除けば、NG 車両のエンジンは、どちらも天然ガスの一種であるため、改造を必要とせずに CNG または LNG で稼働できます。
LNG、特にCNGは、ガソリンよりもエンジン部品の腐食や摩耗が緩やかです。そのため、走行距離が長い(800,000 km(500,000マイル)以上)ディーゼルエンジンのNGVはごく普通に見られます。CNGは、ディーゼルやガソリンよりもCO2排出量が20~29%少ないです。[ 21 ]排出ガスはよりクリーンで、同等の走行距離あたりの炭素排出量と粒子状物質の排出量が少なくなります。一般に、燃料の無駄が少なくなります。しかし、配送、圧縮、冷却にかかるコスト(金銭的、環境的、既存のインフラ)を考慮に入れる必要があります。さらに、天然ガスはガソリンよりもオクタン価が高く、プロパンのオクタン価は112 RON/105 AKI、メタンでは120 RON/120 AKIであるため、ノッキングが発生しにくくなります。
オートガスはLPGまたはプロパンとも呼ばれ、化学組成が異なります。しかし、石油を精製して生産される石油ベースのガスであることに変わりはなく、固有の利点と欠点、および非固有の利点と欠点がいくつかあります。CNGに対するオートガスの固有の利点は、圧縮がはるかに少なくて済むこと(CNGのコストの20%)、[ 22 ]であり、この低圧では室温で液体であるため密度が高く貯蔵が容易で、そのためCNGよりもはるかに安価なタンク(消費者)と燃料コンプレッサー(供給者)で済みます。LNGと比較すると、冷却の必要がなく(したがってエネルギーも少ない)、凍傷など極寒に関連する問題もありません。NGVと同様に、LPGはガソリンやディーゼルよりも、排出ガスがクリーンでエンジンの摩耗がガソリンより少ないという利点もあります。LPGの主な欠点は安全性です。この燃料は揮発性・可燃性があり、蒸気は空気より重いため、漏れた場合には低い場所に溜まり、使用が非常に危険です。取り扱いにはより注意が必要です。さらに、LPG(原油精製由来の40%)は、重量あたりのエネルギー密度が天然ガスより高いにもかかわらず、歴史的に天然ガスよりも高価です。
米国、タイ、インドなどの国では、LPGスタンドがNGVスタンドの5~10倍もの数があり、燃料へのアクセスが容易です。ポーランド、韓国、トルコなどの国では、LPGスタンドと自動車は普及していますが、NGVは普及していません。さらに、タイなど一部の国では、LPG燃料の小売価格がかなり安くなっています。
ANG(吸着天然ガス)は供給ステーションや消費者向け貯蔵タンクではまだ使用されていませんが、その低圧縮率(34バール(500psi)対250バール(3,600psi))[ 23 ]により、NGVインフラと車両タンクのコストを削減する可能性があります。
2014年現在、大型の天然ガス燃料車で使用されているエンジンは、ストイキオメトリック火花点火式(オットーサイクル)とリーンバーン圧縮点火式(ディーゼルサイクル)の2種類が一般的である。[ 24 ]
LNGは、長距離トラック輸送、[ 25 ] 、オフロード、[ 26 ]、海洋、鉄道輸送への応用について評価およびテストされています。[ 27 ]燃料タンクとエンジンへのガス供給に問題があることが知られています。[ 28 ]
中国はLNG車の使用において先駆者であり[ 29 ]、 2014年時点で10万台以上のLNG車が路上を走っている[ 30 ]。
米国では、2015年2月時点で69の公共トラックLNG燃料センターがありました。[ 31 ] 2013年の全米トラック運転手名簿には約7,000のトラックストップが掲載されており、[ 32 ]米国のトラックストップの約1%でLNGが利用可能になっています。
2013年、ディロン・トランスポートは、米国ダラスで大型LNGトラック25台を運行開始すると発表しました。これらのトラックは、公共のLNG燃料センターで燃料補給を行っています。[ 33 ]同年、レイヴン・トランスポーテーションは、クリーン・エナジー・フューエルズの拠点で燃料補給を行うため、大型LNGトラック36台を購入すると発表しました。[ 34 ]また、ロウズは専用車両1台をLNG燃料トラックに改造しました。[ 35 ]
UPSは2015年2月に1200台以上のLNG燃料トラックを運行していた。[ 36 ] UPSは16,000台のトラクタートラックを保有しており、2014年型新型大型トラックのうち60台は米国ヒューストン地域で運行される予定である。UPSは同地域で、小売燃料センターの行列を避けるために独自のLNG燃料センターを建設している。[ 37 ]米国アマリロと米国オクラホマシティでは、UPSは公共の燃料センターを利用している。[ 38 ]
クリーン エネルギー フューエルズは、I-10 沿いにいくつかの公共 LNG 燃料レーンを開設し、2014 年 6 月の時点で、LNG 燃料トラックはクリーン エネルギー フューエルズの公共施設でのみ燃料補給することで、ロサンゼルスから米国ヒューストンまでのルートを利用できると主張しています。[ 39 ] 2014 年にシェルとトラベル センター オブ アメリカは、米国カリフォルニア州に計画されている米国トラック ストップ LNG ステーション ネットワークの最初のものを開設しました。[ 40 ]代替燃料燃料センター追跡サイトによると、ロサンゼルス大都市圏には 10 か所の LNG 対応公共燃料ステーションがあり、同都市圏は最も浸透している都市圏市場となっています。2015 年 2 月の時点で、Blu LNG は 8 つの州に少なくとも 23 か所の稼働中の LNG 対応燃料センターを持ち、[ 41 ]クリーンエネルギーは39 か所の稼働中の公共 LNG 施設を
代替燃料供給センター追跡サイトで見られるように、2015年初頭の時点で、イリノイ州からロッキー山脈にかけて、公共および民間のLNG燃料センターが不足しています。[ 43 ]コロラド州北部のノーブルエナジーLNG生産プラントは、2015年第1四半期に稼働を開始する予定で、[ 44 ]オンロード、オフロード、掘削作業用に1日あたり10万ガロンのLNGを生産する予定です。[ 45 ]

2014年時点では、LNG燃料とNGVはヨーロッパではあまり普及していませんでした。[ 46 ]
アメリカン・ガス・アンド・テクノロジーは、バンサイズのステーションを用いて、ユーティリティパイプから天然ガスを採取し、精製、液化、貯蔵、供給するオンサイト液化技術のパイオニアです。同社のステーションでは、1日あたり1,100~18,900リットル(300~5,000米ガロン)のLNGを生産しています。
内燃機関では、シリンダー容積がエンジンの出力を表す一般的な指標です。したがって、2000ccエンジンは通常、1800ccエンジンよりも出力が高くなりますが、これは同じ混合気が使用されていることを前提としています。
例えば、ターボチャージャーを介して1800ccエンジンがエネルギー密度が大幅に高い混合気を使用した場合、エネルギー密度の低い混合気を燃焼する2000ccエンジンよりも高い出力を発揮できる可能性があります。しかし、ターボチャージャーは複雑で高価です。したがって、高馬力・高トルクエンジンでは、より小型でシンプルなエンジンで同じ出力を発揮できるため、本質的にエネルギー密度の高い混合気を生成できる燃料が好まれることは明らかです。
従来のガソリンエンジンやディーゼルエンジンでは、液体燃料がシリンダー内で十分に混合しないため、混合気のエネルギー密度が制限されます。さらに、ガソリンとディーゼルは、エンジン設計上重要な温度と圧力で自然発火します[ 47 ]。従来のエンジン設計において重要な点は、シリンダー、圧縮比、燃料インジェクターを設計し、過早着火を回避しつつ[ 48 ]、同時に可能な限り多くの燃料を噴射し、十分に混合し、かつ、パワーストローク中に燃焼プロセスを完了する時間を確保することです。
天然ガスは、従来のガソリンエンジンやディーゼルエンジンの設計に関係する圧力と温度では自然発火しないため、天然ガスエンジンの設計においてより柔軟な選択肢を提供します。天然ガスの主成分であるメタンの自然発火温度は580℃ですが[ 49 ] 、ガソリンとディーゼルはそれぞれ約250℃と210℃で自然発火します。
圧縮天然ガス(CNG)エンジンでは、ガスは通常短時間でよく混ざるので、燃料と空気の混合はより効率的です。それでも、一般的なCNG圧縮圧力では、燃料自体のエネルギー密度はガソリンやディーゼルよりも低いため、結果としてエネルギー密度の低い空燃混合気になります。したがって、同じシリンダー排気量エンジンの場合、ターボチャージャーなしのCNG駆動エンジンは通常、同サイズのガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンよりも出力が低くなります。このため、ターボチャージャーは欧州のCNG車で人気があります。[ 50 ]その制限にもかかわらず、12リットルのCummins Westport ISX12Gエンジン[ 51 ]は、トラクター/トレーラーの荷重を最大36トン(80,000ポンド)牽引するように設計されたCNG対応エンジンの例であり、ほとんどすべてのオンロードトラック用途でCNGを使用できることを示しています。オリジナルのISX Gエンジンには、空燃エネルギー密度を高めるためにターボチャージャーが組み込まれていました。[ 52 ]
LNGはターボチャージャーが不要であるため、より要求の厳しい高馬力用途においてCNGに対して独自の利点があります。LNGの沸騰温度は約-160℃であるため、簡単な熱交換器を使用することで、少量のLNGを非常に高圧で気体に変換することができ、機械的エネルギーをほとんどまたは全く必要としません。適切に設計された高馬力エンジンは、この高圧でエネルギー密度の高い気体燃料源を利用して、CNG駆動エンジンで効率的に生成できるものよりも高いエネルギー密度の混合気を生成することができます。高圧直噴技術を使用すると、CNGエンジンと比較して高馬力エンジンの全体的な効率が向上します。Westport HDMI2 [ 53 ]燃料システムは、適切なLNG熱交換器技術と組み合わせることでターボチャージャーを必要としない高圧直噴技術の例です。ボルボ・トラックの13リッターLNGエンジン[ 54 ]は、高度な高圧技術を活用したLNGエンジンのもう一つの例です。
ウェストポート社は、排気量7リットル以下のエンジンにはCNG、20リットルから150リットルのエンジンには直噴LNGを推奨しています。7リットルから20リットルのエンジンには、どちらのオプションも推奨されます。NGVブリュッセル – 産業イノベーションセッションのプレゼンテーションのスライド13をご覧ください[ 55 ]
石油掘削、鉱業、機関車、海洋分野における高馬力エンジンの開発は既に完了しており、現在も開発が進められています。ポール・ブロメラスは論文[ 56 ]の中で、2025年から2030年までに高馬力エンジンの世界的な需要を満たすには、年間4,000万トンものLNGが必要になる可能性があると結論付けています。
2015年第1四半期末現在、プロメテウス・エナジー・グループは、過去4年間で1億ガロン(3億8000万リットル)以上のLNGを産業市場に供給したと主張しており、[ 57 ]新しい顧客を増やし続けています。
スクーターは燃料源としてCNGを使用することもできます。
MVイスラベラは世界初のLNG燃料コンテナ船でした。[ 58 ] LNG船は貯蔵タンクからのLNGの蒸発によって動力を得ることもありますが、貨物の損失を最小限に抑え、より多様な燃料補給を可能にするためにディーゼル燃料のLNG船も一般的です 。
一部の航空機はターボファンエンジンの動力源としてLNGを使用しています。航空機は重量の影響を受けやすく、その重量の多くは燃料搭載量に占められています。液化天然ガス(LNG)は比エネルギー(MJ/kg)が高く、飛行用途に最適な最適化技術です。
天然ガスの主成分はメタン(C H 4 )で、これは最も短く軽い炭化水素分子です。また、エタン(C 2 H 6)、プロパン(C 3 H 8)、ブタン(C 4 H 10)などのより重いガス状炭化水素や、その他のガスも様々な量で含まれることがあります。硫化水素(H 2 S -酸性ガス)は一般的な汚染物質であり、ほとんどの場合、使用前に除去する必要があります。
1立方メートルの燃焼で38MJ(10.6kWh)のエネルギーが得られます。天然ガスは化石燃料の中で最も高いエネルギー/炭素比を持ち、エネルギーあたりの二酸化炭素排出量が少ない燃料です。
天然ガスの利用における最大の課題は輸送です。天然ガスパイプラインは、陸上および中距離水域(ランゲレッド、インターコネクター、地中海横断パイプラインなど)では経済的かつ一般的ですが、大洋を横断する輸送には実用的ではありません。液化天然ガス(LNG)タンカー船、鉄道タンカー、タンクローリーも利用されています。

CNGは通常、鋼製または複合材製の容器に高圧(205~275バール(2,970~3,990psi))で貯蔵されます。これらの容器は通常、温度制御されておらず、周囲の温度に保たれます。CNGシリンダーには多くの規格があり、最も一般的なものはISO 11439です。[ 59 ] [ 60 ]北米ではANSI NGV-2が規格となっています。
LNGの貯蔵圧力は通常3~10バール程度です。大気圧下では、LNGの温度は-162℃です。しかし、加圧された車両タンク内では、温度はわずかに高くなります(飽和流体を参照)。貯蔵温度は、組成や貯蔵圧力によって異なる場合があります。LNGは、高圧縮状態のCNGよりもはるかに密度が高いです。低温のため、LNGの貯蔵には、通常ステンレス鋼製の真空断熱貯蔵タンクが使用されます。
CNGは、活性炭[ 61]や金属有機構造体(MOF)[ 62 ]などの様々なスポンジ状材料を用いて、ANG(吸着天然ガス)タンクと呼ばれる低圧(35バール(500psi、天然ガスパイプラインのガス圧力))で貯蔵することができます。燃料はCNGと同等かそれ以上のエネルギー密度で貯蔵されます。これは、車両が天然ガスネットワークから余分なガス圧縮なしに燃料補給できることを意味します。また、燃料タンクをスリム化し、より軽量で強度の低い材料で製造することもできます。
ガソリンまたはディーゼルからLNG/CNGへのコンバージョンキットは多くの国で入手可能で、設置にかかる費用も含まれています。しかし、価格帯とコンバージョンの品質は国によって大きく異なります。
最近、米国では設置の認証に関する規制が緩和され、認証された民間企業も対象となり、CNG 用の同じキットの設置費用は 6,000 ドル以上になりました (車両の種類によって異なります)。
| NGV車両保有台数上位10カ国- 2017年[ 63 ] (百万台) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ランク | 国 | 登録艦隊 | ランク | 国 | 登録艦隊 |
| 1 | 中国 | 5.000 | 6 | ブラジル | 1.781 |
| 2 | イラン | 4.000 | 7 | イタリア | 1.001 |
| 3 | インド | 3.045 | 8 | コロンビア | 0.556 |
| 4 | パキスタン | 3.000 | 9 | タイ | 0.474 |
| 5 | アルゼンチン | 2.295 | 10 | ウズベキスタン | 0.450 |
| 世界合計=2,445万2千台のNGV車 | |||||
天然ガス車は、天然ガスが豊富で、政府がガソリンよりもCNGの価格を低く設定している地域や国で人気があります。[ 9 ]天然ガスの使用は1930年代にイタリアのポー川渓谷で始まり、続いて1980年代にニュージーランドでも使用されましたが、そこでも使用は減少しています。ニュージーランドの天然ガス使用のピーク時には、国内の自動車の10%にあたる約11万台が燃料転換されました。[ 9 ]米国では、CNGを燃料とするバスは多くの公共交通機関で好まれており、114,000台を超える車両(ほとんどがバス)を保有しています。[ 64 ]インド、オーストラリア、アルゼンチン、ドイツでも、公共交通機関の車両群に天然ガスを燃料とするバスが広く使用されています。[ 9 ]
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2011年12月現在、ドイツには900のCNG給油所が稼働しています。独立系消費者団体Gibgasの推定によると、国内のCNG給油所の21%が天然ガスとバイオメタンの混合燃料を様々な比率で提供しており、38の給油所が純粋なバイオメタンのみを提供しています。[ 65 ]
ギリシャでは、アテネの公共交通機関として天然ガスバスが使用されています。また、公共ガス会社(DEPA)は「フィシコン」というブランド名で14のガススタンド網(2020年6月現在)を運営しており、拡張計画も進行中です。[ 66 ]
バス・エアランは2012年7月17日に最初のNGVを導入した。このバスは、エルビア社との提携により、8月中旬まで市内中心部からマウント・オーバル、ロチェスタウンまでの216番路線で試験運行される。このエコシティバスはMAN社製である。[ 67 ]
イタリアでは、1950年代後半から産業用毛細管供給網が整備され、ガソリン小売価格も伝統的に高水準であったことから、天然ガス車による牽引が非常に普及しています。2012年4月現在、サルデーニャ島を除くイタリア全土に約1500カ所のガソリンスタンドが存在しています[ 68 ]。また、2010年末にはCNG車の保有台数が73万台に達しました[ 7 ]。
ウクライナ初の圧縮天然ガス燃料補給ステーション(CNGS)は1937年に開設されました。現在、全国に整備されたCNGSネットワークが存在します。[ 69 ] 1990年代には、主に経済的な理由から、多くのバスがCNG燃料に改造されました。改造されたシリンダーは、車両の屋根の上や車体の下などによく見られます。これらのバスは老朽化しているにもかかわらず、現在も運行されており、CNGの環境面での利点と相まって、信頼性の高い公共交通機関として機能し続けています。
CNGバスは英国でも導入され始めており、例えばレディング・バス社やノッティンガム・シティ・トランスポート社などがその例です。ノッティンガム・シティ・トランスポート社は2017年から2018年にかけて53台の2階建てガスバスを購入し、世界最大のCNGバス保有台数を記録しました。2019年には、ノッティンガム・シティ・トランスポート社がさらに67台のCNGバスを購入しました。

カナダでは、天然ガスは20年以上にわたり自動車燃料として利用されてきました。[ 70 ] 1980年代から1990年代にかけて、連邦政府および州政府の研究プログラム、実証プロジェクト、そしてNGV市場展開プログラムの支援により、1990年代初頭までに軽量NGVの台数は35,000台以上に増加しました。この支援の結果、天然ガスを燃料とする公共バスの導入も大幅に増加しました。[ 71 ] NGV市場は1995年以降減少に転じ、最終的に現在の約12,000台に達しました。[ 71 ]
この数字には、都市交通バス150台、スクールバス45台、軽自動車とトラック9,450台、フォークリフトと路面凍結防止装置2,400台が含まれています。カナダの天然ガス車市場における燃料使用量は、2007年には1.9ペタジュール(PJ)(ガソリン換算で5,460万リットル)で、1997年の2.6ペタジュールから減少しました。公共のCNG燃料補給ステーションの数は、1997年の134カ所から現在72カ所に減少しています。ブリティッシュコロンビア州に22カ所、アルバータ州に12カ所、サスカチュワン州に10カ所、オンタリオ州に27カ所、ケベック州に1カ所あります。民間のフリートステーションはわずか12カ所です。[ 72 ]


2009年12月現在、米国の車両数は圧縮天然ガス(CNG)車が114,270台、液化石油ガス(LPG)車が147,030台、液化天然ガス(LNG)車が3,176台であった。[ 73 ] NGV車両の大部分は路線バスであるが、政府所有の車やバンも含まれており、またディーゼル車に代わる企業トラックも増加しており、中でもWaste Management社とUPS社のトラックが顕著である。2013年12月12日現在、Waste Management社はCNG収集トラック2,000台を保有しており、UPS社は代替燃料車を2,700台保有している。 2011年2月現在、CNG燃料補給所は873カ所、LPG燃料補給所は2,589カ所、LNG燃料補給所は40カ所あり、カリフォルニア州が215カ所のCNG燃料補給所、228カ所のLPG燃料補給所、32カ所のLNG燃料補給所を稼働させており、最も多く稼働している。燃料補給所の数には公共施設と民間施設が含まれており、すべてが一般公開されているわけではない。[ 73 ] 2010年12月現在、米国はNGV燃料補給所の数で世界第6位である。[ 7 ]現在、米国では16万台のNGVが稼働している。
天然ガス車市場は、大都市におけるフリート車両やミニバスなどの公共車両に限られています。しかし、メキシコシティの国営バス会社RTPは、既存の車両群との統合と市内の新路線の導入を目的として、ヒュンダイ・スーパーエアロシティCNG推進バス 30台を購入しました。


CNG車は南米で普及しており、世界のNGV車両の35%を占めています[ 7 ]。アルゼンチンとブラジルの主要都市では、主にタクシーとして利用されています。通常、標準的なガソリン車は専門店で改造され、トランクのガスシリンダー、CNG噴射システム、電子機器の取り付けなどが含まれます。
2009年時点でアルゼンチンには1,807,186台のNGVと1,851の燃料補給ステーションがあり[ 7 ] 、これは全車両の15%に相当します。[ 74 ]ブラジルには1,632,101台の車両と1,704の燃料補給ステーションがあり[ 7 ] 、リオデジャネイロとサンパウロの都市に集中しています。[ 17 ] [ 74 ]
コロンビアは2009年時点でNGV車両30万台と460の燃料補給所を保有していた。[ 7 ]ボリビアは2003年の1万台から2009年には121,908台に車両数を増やし、燃料補給所は128箇所となった。[ 7 ]
ペルーには2009年時点で81,024台の天然ガス車(NGV)と94の給油所がありました。[ 7 ]ペルーでは、工場生産のCNV(コンバインドサイクル車)の多くが車体下部に燃料タンクを搭載しており、トランクスペースが空いています。この機能を搭載したモデルには、フィアット・ムルティプラ、新型フィアット・パンダ、フォルクスワーゲン・トゥーラン・エコフューエル、フォルクスワーゲン・キャディ・エコフューエル、シボレー・タクシーなどがあります。現在、ペルーには224,035台の天然ガス車(NGV)が存在します。
NGV車両保有台数が多い他の国としては、 2017年時点でベネズエラ(226,100台)とチリ(15,000台)がある。 [ 7 ]
GMブラジルは2004年8月、CNG、アルコール、ガソリンを燃料として使用できるマルチパワーエンジンを発表しました。このエンジンは、あらゆる燃料供給状況に自動的に対応する電子燃料噴射装置を備えています。このエンジンはシボレー・アストラに搭載され、タクシー市場をターゲットとしていました。[ 17 ]
2006年、フィアットのブラジル子会社は、フィアット・ブラジルのマネッティ・マレリの指揮下で開発された4種類の燃料を燃料とする車、フィアット・シエナ・テトラ燃料を発表しました。[ 10 ] [ 75 ]この自動車は、100%エタノール(E100)、E20~E25ブレンド(ブラジルの通常のエタノールガソリンブレンド)、純ガソリン(ブラジルでは入手不可)、天然ガスで走行でき、道路状況によって必要なパワーに応じて、ガソリンとエタノールのブレンドからCNGに自動的に切り替わります。[ 76 ]
2003年以降、ブラジルでフレックスカーが商業的に成功したことにより、エタノール・フレックス燃料車に天然ガスタンクと対応する燃料噴射システムを追加する改造オプションが新たに登場しました。ブラジルのサンパウロとリオデジャネイロでは、このオプションを採用したタクシーがいくつか運行されており、利用者はガソリンスタンドの市場価格に応じて3種類の燃料(E25、E100、CNG)から選択できます。この改造を施した車両は、ブラジルではトライフューエルカーと呼ばれています。[ 77 ]

1993年にはインドの首都デリーでCNGが利用可能になりましたが、資本コストが低いため、LPGが主流となりました。圧縮天然ガス(CNG)はインド西部で生産される国産エネルギーです。インドでは、ほとんどのCNG車がデュアルフューエル(CNGとガソリンの両方で走行できる)です。これは非常に便利で、ユーザーはガソリンが入手できる限り、天然ガスの入手を心配することなく長距離走行できます。2010年12月現在、インドには108万台のNGVと560の給油所があり、その多くはCNGではなくLPGです。[ 7 ]さらに、インドでは合法的なLPG車よりも違法に改造されたLPG車の方が多いと考えられており、1500万台に上るという推定もあります(LPGモーター付き自転車からCNGバスまで、あらゆる種類が含まれます)。[ 78 ]
1995年、ある弁護士が、インド憲法の一部であり、国民なら誰でも最高裁判所に直接訴えることができる公益訴訟規則に基づき、インド最高裁判所に訴訟を起こした。弁護士の訴えは、道路を走る車から排出される大気汚染による健康被害に関するものだった。最高裁判所は、1995年以降に流通する車は無鉛燃料で走らなければならないと決定した。政府が1995年以降、インドではディーゼル車の排出ガス濃度を10,000 ppm以下に制限するという判決を下した後、1998年までにインドは100%無鉛燃料に切り替えた。2005年の初めには、10,300台のCNGバス、55,000台のCNG三輪タクシー、5,000台のCNGミニバス、10,000台のCNGタクシー、10,000台のCNG車がインドの道路を走っていた(1982~2008年、プロダクトライフ研究所、ジュネーブ)。デリー交通公社は現在、公共交通機関として世界最大のCNGバスを運行している。[ 79 ]現在、インドは304万5000台のNGVで第3位である。
2015年末までに、イランは世界最大のNGV車両保有台数350万台を誇った。国内の燃料バスケットに占める圧縮天然ガスの割合は23%以上。イランの運輸部門によるCNG消費量は1日あたり約2千万立方メートルである。[ 80 ] CNGステーションは2,335カ所ある。[ 81 ]イランにおけるNGV市場の成長は、社会のガソリン依存を減らすためのイラン政府の介入によるところが大きい。この政府の計画は、イランに対する制裁の影響を減らし、国内市場の輸入ガソリンへの依存を減らすために実施された。[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]イランは、ガソリンをバックアップ燃料としてのみ使用する専用のCNGエンジンを使用して、現地生産を通じて独自のNGVを製造している。また、2012年までにイランのメーカーは年間150万本のCNGシリンダーを製造する能力を持っていたため、イラン政府は国内メーカーを支援するために輸入を禁止しました。[ 85 ]さらに、イランのCNGは世界の他の地域と比較して最も安価です。[ 86 ] 2012年にイラン政府は従来のCNGシリンダーを吸着天然ガス(ANG)シリンダーに置き換える計画を発表しました。[ 87 ] [ 88 ]
パキスタンは、2011年末までに合計285万台のNGVを保有し、世界で2番目に大きい車両保有数を誇る国であった。[ 89 ]公共交通機関の車両のほとんどはCNGに転換されている。[ 90 ]また、パキスタンとインドでは、[ 91 ] [ 92 ] CNG燃料不足が(ここ数年)続いており、定期的に増減しているため、燃料をタンクに入れるのが大きな問題になることがある。2011年7月には、不足のためにガソリン使用量が前月より15%も急増した。[ 93 ]パキスタンはまた、2011年にCNGシリンダーの爆発で2,000人以上が死亡したと報告しているが、これは同国のシリンダーの品質が低いためである。[ 94 ] 2012年、パキスタン政府はCNG部門を段階的に廃止することを決定し、まずはCNGへの新規転換の禁止とNGVの新規製造の禁止を行った。さらに、政府は今後3年以内にすべての燃料補給ステーションを閉鎖する予定です。[ 95 ] [ 96 ]
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タイでは15年以上にわたりバンコクでオートガスタクシーが運行されているが[ 97 ] 、実際にはLPG燃料であるにもかかわらず、誤ってNGVステッカーが貼られた自動車やバスがあった。
タイ政府は、天然ガスの供給は豊富であるものの、石油は輸入に依存しているため、2003年頃からガソリンに代わるLPG、天然ガス、エタノールなどの代替燃料を積極的に推進してきました。しかし、安価なLPG燃料、既存のLPG車両、そして工場設置のCNGや転換に比べて地元のLPG転換業者による転換コストが低いため、天然ガス車の普及は非常に遅れました。国営石油会社PTT PCLが天然ガス燃料補給ステーションのネットワークを構築したことで、大きな成果がもたらされました。2008年の補助金費用は1億5,000万米ドルと推定されました。
石油価格が急騰したため、2008年の6か月間で、多くのバスを含め、天然ガスを燃料とする新車とトラックが4万台以上購入されたと推定されています。その年、バンコクのタクシー車両の約半数がLPGを使用しており、CNGへの転換を促されましたが、あまり成功しませんでした。2008年以来、政府はLPGからCNGへの転換を強く求めており、2007年頃にバンコク近郊に、その後2010年に地方にCNGスタンドが設置され、時にはLPGスタンドが置き換えられました。中古車所有者は、特にタイ国内のLPG転換産業が強力で非常に競争が激しく、CNG燃料の小売価格が1.5倍であることを考えると、転換コストが莫大であること(タイのLPGの最大4倍)に難色を示しました。タイでは、2011年時点でLPG車が約70万台、CNG車が約30万台あり、LPGスタンドは1,000カ所、CNGスタンドは600カ所あった。 [ 98 ]タイでは2011年よりCNGの需要が26%増加した。[ 99 ] 2012年末現在、タイには1,014,000台のLPG車があり、2012年のLPG消費量は606,000トンであった。一方、483カ所のスタンドで約380,000台のCNG車にサービスを提供している。[ 100 ]これは、政府がCNGを大々的に推進しているにもかかわらず、LPG車への転換がNG車よりも引き続き圧倒的に有利であることを示している。CNG車は工場装着で購入される可能性が高く、LPG車はアフターマーケットでの転換となる可能性が高い。タイでは、大型トラックを除いてLNG車はほとんど存在しない。
マレーシアでは、1990年代後半にタクシーや空港リムジンへの圧縮天然ガス(CNG)導入が始まりました。当時、新型タクシーにはNGVエンジンが搭載され、タクシー事業者には既存のタクシーをエンジン全面転換するよう奨励され、運行コストの削減につながりました。CNGに転換された車両には、白い菱形の「NGV」(天然ガス車)タグが付けられ、CNGエンジン搭載の道路車両を指す際に「NGV」という呼称が一般的に使用されるようになりました。CNGの使用は、関心の低さから、主にクランバレーとペナンのタクシーに限られていました。タクシー所有者以外の人々にCNGエンジンの使用を促すインセンティブは提供されていませんでした。同時に、ガソリンとディーゼルに対する政府の補助金により、消費者にとって従来型の道路車両はより安価に利用できるようになりました。マレーシアの国営石油会社ペトロナスも、道路利用者へのCNG供給を独占しています。 2008年7月現在、ペトロナスは約150のCNG燃料補給ステーションを運営しており、そのほとんどはクランバレーに集中している。同時に、2008年末までにさらに50のステーションが開設される予定である。[ 101 ]
マレーシアでは2008年6月5日から燃料補助金が段階的に廃止され、ガソリンとディーゼルの価格が41%上昇したため、新規CNGタンクの設置数が500%増加した。[ 102 ] [ 103 ]国産車メーカーのプロトンは、 2008年末までにワジャ、サガ、ペルソナの各モデルにプリンス・オートガスシステム社のCNGキットを取り付けることを検討した。 [ 104 ]一方、現地で組み立てられたヒュンダイ車の現地販売店は、CNGキット付きの新モデルを提供している。[ 105 ]ランニングコスト削減ラッシュの恩恵を受けたコンバージョンセンターでは、既存の道路車両を部分的に変換することも行っており、乗用車の場合、コストはRM 3,500~RM 5,000である。[ 102 ] [ 106

2007年半ば、シンガポールには約400台のCNG燃料車があり、そのうち約110台はスマートオートモービル社が運営するタクシーである。2008年2月までにCNG車の数は520台に増加し、そのうち約半数がタクシーである。[ 107 ] 2008年にスマートオートモービル社が運営するマンダイに最初の一般公開CNGステーションがオープンするまで、すべての車両はジュロン島にあるセムコープガス社が運営する唯一のCNGステーションで燃料補給しなければならなかった。 [ 108 ]同社は2011年までにさらに4つのステーションを建設する計画で、その時までには3,000~4,000台のCNGタクシーを運行し、シンガポールの道路には10,000台の他の種類のCNG公共車両と商用車が走ると見込んでいる。[ 109 ]セムコープガスは、マンダイステーションの1週間後にジャラン・ブローに2番目のCNGステーションをオープンした。[ 107 ]
2010年以前、ジャカルタを除くインドネシア諸島では、CNGが交通燃料として利用されることはほとんど知られていません。ジャカルタでは、トランスジャカルタのバスなど、ごく少数の車両がCNGを使用しています。しかし、2010年以降、政府は木材燃焼(有害なメタノールを生成する可能性がある)や灯油よりも、車両燃料および家庭用燃料としてCNGの使用を重視しています。
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2009年時点で、中国には45万台のNGVと870の燃料補給ステーションがありました。[ 7 ] 2012年には中国の路上を100万台のNGVが走行し、2015年には300万台になると予測されています。また、2000以上のステーション(CNGとLPG)があり、2020年までに12,000のステーションを建設する計画です。現在、中国は500万台のNGVで世界をリードしています。[ 110 ]中国には、M15やM85などのメタノール混合ガソリンで走行する車両も多くあります。
ソウル首都圏の大気質改善を目的として、1997年7月にCNGバスが導入されました。2014年までに、ソウルのすべてのバスがCNGで運行されました。現代自動車は、CNGバスと比較して燃費が34.5%向上し、大気汚染が30%低減するCNGハイブリッドバスを開発しました。これを受けて、ソウル市は、ソウル市内の低床式障害者対応CNGバス2,235台をCNGハイブリッドバスに切り替える予定です。
CNGバスは釜山、大邱、大田、光州、仁川など韓国の他の主要都市でも運行されています。
天然ガスを燃料とする車で競うチームを結成し、代替燃料としての天然ガスの有効性を実証する新しいカテゴリーの自動車レースがある。ECOMOTORI(雑誌)レーシングチーム[ 111 ]この雑誌のチームは、FIA代替エネルギーカップとイタリアACI/CSAI代替エネルギー選手権に出場している。2012年、ニコラ・ベンチュラ率いるチームは、フィアット500アバルトで競った。[ 112 ]カヴァーニャ/ビガス燃料変換キットを使用して天然ガスで走行できるように改造され、「500エコアバルト」と改名された。ドライバーはマッシモ・リヴェラーニ、ナビゲーターはヴァレリア・ストラーダ、アレッサンドロ・タルメッリ、フルヴィオ・シエルヴォが務める。 2012年10月14日、第7回エコラリー・サンマリノ・バチカンで3勝2位(全4戦)を記録し、[ 113 ]チームはイタリアCSAI代替エネルギーパイロット&ナビゲーターのタイトルも獲得しました。2012年10月28日には、ヨーロッパ7カ国でレースを行い、3勝2位と追加ポイントを獲得した後、チームはFIA代替エネルギードライバーズ&コンストラクターズ世界タイトルを獲得しました。メタン燃料車がFIA世界タイトルを獲得したのはこれが初めてでした。2013年には、チームはFIA代替エネルギーカップとCSAI選手権に参戦しました。「500エコ・バルト」はシーズンを席巻し、5戦全勝を達成しました。チームの努力のおかげで、アバルトは46年ぶりにコンストラクターズタイトルを獲得しました。[ 114 ]
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