對于傳統(tǒng)汽車燃料給環(huán)境尤其是城市大氣造成的污染，許多國家除了采取加強產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級、嚴格排放法規(guī)等措施外，還積極開展清潔燃料汽車的開發(fā)和推廣工作。目前已經(jīng)在天然氣、燃料電池、醇類燃料、氫能、太陽能等領(lǐng)域取得了豐碩的成果。相比之下，天然氣汽車技術(shù)的發(fā)展尤其引人注目。在幾十年的發(fā)展過程中，完成了從機械控制到電子控制，從進氣道預(yù)混供氣到電噴供氣甚至缸內(nèi)直噴供氣的技術(shù)升級。根據(jù)不同的燃料存儲形式，天然氣汽車(NGV)又分為壓縮天然氣汽車(CNGV)、液化天然氣汽車(LNGV)和吸附天然氣汽車(ANGV)，其中CNGV的車用系統(tǒng)發(fā)展比較成熟和完善，LNGV在20世紀90年代也已開始小規(guī)模推廣使用。從使用效果來看，LNGV彌補了CNGV的許多不足之處，具有良好的推廣應(yīng)用價值。

目前我國的大氣污染情況相當嚴重。據(jù)國家環(huán)保局的數(shù)據(jù)，全國660個大中城市的大氣環(huán)境檢測結(jié)果顯示，大氣環(huán)境質(zhì)量達到國家一級標準的僅有1%，而其中汽車排放是城市大氣污染的重要因素。推廣和應(yīng)用天然氣汽車(NGV)是解決嚴峻的排放形勢的一個很好的途徑。1998年1月，全國燃氣汽車工作協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組提出了我國發(fā)展燃氣汽車的工作設(shè)想和實施建議；同年7月，選出了北京、上海、重慶等12個城市作為推廣天然氣汽車NGV的實驗示范城市。從趨勢上看，NGV作為解決石油資源短缺和改善汽車排放的有效手段，將在我國得到更進一步的應(yīng)用和推廣。

然而，眾所周知，天然氣作為汽車燃料的一個主要缺陷是體積能量密度太低。1L汽油燃燒產(chǎn)生的熱量是34.8MJ，而1L標準狀態(tài)下的天然氣燃燒得到0.04MJ的熱量，僅為汽油的0.11%。因此，在車用儲罐有限的容積內(nèi)存儲足夠量的天然氣，使得其一次充氣的行駛里程達到可令人接受的范圍，是將天然氣用作汽車燃料的一個前提條件。車用天然氣的儲氣技術(shù)因而得到了高度的重視。根據(jù)美國氣體聯(lián)合會(AGA)的數(shù)據(jù)，美國能源部(DOE)在1999的財政年度里，撥出2760萬美元用于NGV的研究，其中優(yōu)先發(fā)展的研究項目之一，就是更高性價比的NGV儲氣技術(shù)。

解決體積能量密度低的最簡便途徑，是采用壓縮天然氣(CNG)。典型的CNG操作壓力在16.5～0.34MPa之間，更先進的可達20.7～0.17MPa之間，該壓力下其體積比可達230，所對應(yīng)的體積能量密度約為汽油的26%。由于天然氣壓縮技術(shù)的簡單易行，CNGV的發(fā)展已比較成熟。同時，它在運營與維護管理方面，與汽油汽車相比也有一定優(yōu)點。按美NGV聯(lián)合會(NGVC)1999年7月的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，與3.79dm³(1Usgal)汽油等值的CNG的平均價格為89美分，比同體積汽油或柴油的價格便宜20%～25%。雖然CNG用作汽車燃料的技術(shù)成熟，燃料價格、操作、維修等方面也有優(yōu)勢，但是CNG汽車的市場份額并不大，主要原因是CNG儲氣方式的不足。因為CNG儲氣的特點，其一次加注行駛的距離短。CNG汽車進入商業(yè)運輸，需要建設(shè)足夠數(shù)量的CNG加注站。投資巨大，風(fēng)險不小。

LNG的體積能量密度約為汽油的72%，為CNG的兩倍多，因而LNG汽車的行程遠。而且因為天然氣在液化前必須經(jīng)過嚴格的預(yù)凈化，LNG中的雜質(zhì)含量遠低于CNG，這為汽車尾氣排放滿足更加嚴格的標準創(chuàng)造了條件。LNG燃料儲罐在低壓下運行，避免了CNG采用高壓儲罐的潛在風(fēng)險，同時也減輕了容器自身的質(zhì)量。儲存相同質(zhì)量的天然氣時，LNG的體積能量密度最高，儲罐的壓力最低，質(zhì)量最小，LNG是一種比較理想的汽車燃料儲存方式。這些優(yōu)勢使LNG汽車成為天然氣汽車的重要發(fā)展方向。

車用LNG的冷能利用有兩種方式：動力利用和制冷利用。動力利用就是將LNG加壓升溫氣化，推動葉輪對外作功，熱源是空氣或內(nèi)燃機的余熱。制冷利用是利用LNG的冷能來液化一些低溫氣體，或提供汽車車廂使用的冷量。

1. LNG機車

為滿足在大規(guī)模工商業(yè)區(qū)調(diào)車作業(yè)日益增長的需要而設(shè)計的完全以LNG為燃料的MKl200G型調(diào)車機車于1993年在美國MK公司誕生。該機車安裝G3516型火花點火式渦輪增壓中冷低排放V-16發(fā)動機，配用低溫燃料箱、輸送管路、氣化器和控制系統(tǒng)等先進的液化天然氣單燃料系統(tǒng)。LNG儲備量為5300L，機車牽引功率895kW，最高速度112km/h，最低持續(xù)速度10km/h，最大持續(xù)牽引力267kN。NO_x排放量僅為0.3mg/(kW·s)。MK1200G型機車的成功，已有聯(lián)合太平洋鐵路公司、圣菲鐵路公司等美國著名鐵路企業(yè)使用。

除了單燃料LNG機車外，又出現(xiàn)了伯靈頓北方鐵路公司、GM屬下的EMD公司和GE公司分別開發(fā)的使用LNG和傳統(tǒng)燃料的雙燃料干線機車。

2. LNG飛機

世界上第一架以LNG為燃料的飛機在俄羅斯試飛成功，這是在圖-154客機上研制的發(fā)動機型號為HK-89的圖-156客貨兩用機，成為第一架用LNG為燃料，能長時間飛行的飛機。考慮到機場無法加注LNG燃料，飛機采用航空煤油一LNG雙燃料系統(tǒng)，這樣不僅燃料加注靈活，而且飛行中兩種燃料系統(tǒng)可在5s內(nèi)完成互換。當只用LNG作燃料時，實際飛行距離2600km，同時用兩種燃料時為3300kin。除了圖一156客貨兩用機外，俄羅斯還開發(fā)了圖-206型客機、圖-330C運輸機等使用LNG為燃料的飛機。

3. LNG船舶

世界上第一艘以LNG為燃料的渡輪，于2000年1月，由挪威一公司生產(chǎn)交付使用。該船共配有4臺功率為675kW的液化天然氣發(fā)動機，每臺發(fā)動機直接帶動一臺發(fā)電機發(fā)電。采用電力推進系統(tǒng)，驅(qū)動雙螺旋槳推進器。渡船在航行中，可以根據(jù)航速的需要，開動不同數(shù)量的發(fā)動機，提供多種功率選擇，有利于節(jié)省燃料，提高燃料利用效率。挪威決定建造這種渡輪完全是出于環(huán)境保護的要求。該船的建造費用很高，約比傳統(tǒng)的以柴油為燃料的渡輪高出30%。但若能批量建造，由其帶來的環(huán)境效益將非常顯著，同時造價也可相應(yīng)降低。