對于傳統汽車燃料給環境尤其是城市大氣造成的污染，許多國家除了采取加強產業技術升級、嚴格排放法規等措施外，還積極開展清潔燃料汽車的開發和推廣工作。目前已經在天然氣、燃料電池、醇類燃料、氫能、太陽能等領域取得了豐碩的成果。相比之下，天然氣汽車技術的發展尤其引人注目。在幾十年的發展過程中，完成了從機械控制到電子控制，從進氣道預混供氣到電噴供氣甚至缸內直噴供氣的技術升級。根據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的車用系統發展比較成熟和完善，LNGV在20世紀90年代也已開始小規模推廣使用。從使用效果來看，LNGV彌補了CNGV的許多不足之處，具有良好的推廣應用價值。

目前我國的大氣污染情況相當嚴重。據國家環保局的數據，全國660個大中城市的大氣環境檢測結果顯示，大氣環境質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調領導小組提出了我國發展燃氣汽車的工作設想和實施建議；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汽油燃燒產生的熱量是34.8MJ，而1L標準狀態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因而得到了高度的重視。根據美國氣體聯合會(AGA)的數據，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，其中優先發展的研究項目之一，就是更高性價比的NGV儲氣技術。

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，所對應的體積能量密度約為汽油的26%。由于天然氣壓縮技術的簡單易行，CNGV的發展已比較成熟。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點。按美NGV聯合會(NGVC)1999年7月的統計數據，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成熟，燃料價格、操作、維修等方面也有優勢，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汽車進入商業運輸，需要建設足夠數量的CNG加注站。投資巨大，風險不小。

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過嚴格的預凈化，LNG中的雜質含量遠低于CNG，這為汽車尾氣排放滿足更加嚴格的標準創造了條件。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險，同時也減輕了容器自身的質量。儲存相同質量的天然氣時，LNG的體積能量密度最高，儲罐的壓力最低，質量最小，LNG是一種比較理想的汽車燃料儲存方式。這些優勢使LNG汽車成為天然氣汽車的重要發展方向。

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

為滿足在大規模工商業區調車作業日益增長的需要而設計的完全以LNG為燃料的MKl200G型調車機車于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發動機，配用低溫燃料箱、輸送管路、氣化器和控制系統等先進的液化天然氣單燃料系統。LNG儲備量為5300L，機車牽引功率895kW，最高速度112km/h，最低持續速度10km/h，最大持續牽引力267kN。NO_x排放量僅為0.3mg/(kW·s)。MK1200G型機車的成功，已有聯合太平洋鐵路公司、圣菲鐵路公司等美國著名鐵路企業使用。

除了單燃料LNG機車外，又出現了伯靈頓北方鐵路公司、GM屬下的EMD公司和GE公司分別開發的使用LNG和傳統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?？紤]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，這樣不僅燃料加注靈活，而且飛行中兩種燃料系統可在5s內完成互換。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，由挪威一公司生產交付使用。該船共配有4臺功率為675kW的液化天然氣發動機，每臺發動機直接帶動一臺發電機發電。采用電力推進系統，驅動雙螺旋槳推進器。渡船在航行中，可以根據航速的需要，開動不同數量的發動機，提供多種功率選擇，有利于節省燃料，提高燃料利用效率。挪威決定建造這種渡輪完全是出于環境保護的要求。該船的建造費用很高，約比傳統的以柴油為燃料的渡輪高出30%。但若能批量建造，由其帶來的環境效益將非常顯著，同時造價也可相應降低。