世界石油資源短缺和生態環境保護是21世紀人類面臨的主要問題，必將對汽車傳統的石油燃料發起挑戰，合理地利用資源及開發“清潔燃料”將是人類面臨的首要問題之一。采用電能、太陽能以及氫能等新能源做為汽車燃料在未來將會成為可能。但是在現代較長一段時間內，汽車發動機燃用氣體燃料(如天然氣、液化石油氣)將是最為現實和技術上比較成熟的石油代用能源。
    氣體燃料主要是天然氣(包括液化石油氣)，是世界上繼煤和石油之后的第三大能源。天然氣能源的探明增長很快，據預測將在10～20年內超過石油。天然氣將成為21世紀的主導能源，在滿足世界能源需求方面將發揮越來越重要的作用，天然氣資源的擁有量和占有量已成為衡量綜合國力的重要指標之一。特別是在交通密集的大城市，推廣使用天然氣和液化石油氣汽車，不僅可節約石油資源，降低燃料費用，而且做為一種“清潔燃料”，可大大降低城市污染。因此，汽車燃用天然氣和液化石油氣已日益受到世界各國重視。美國32個州已經制訂了汽車代用燃料計劃，其中31個州將天然氣列為首選代用燃料。據統計到1997年末，天然氣和液化石油氣汽車在43個國家中得到了應用，其中天然氣汽車保有量為104.687萬輛，液化石油氣汽車401.1萬輛。
    隨著經濟和社會的發展，我國已成為能源消費大國。1993年起，我國已成為石油凈進口國，預計到2000年我國石油缺口3000萬噸以上，2010年缺口8000萬噸以上。而我國是天然氣資源比較發達的國家，據評價我國天然氣總資源量為38萬億立方米，已探明儲量是1.53萬億立方米，探明程度僅為4.02%。預計2000年天然氣年產量可達250～300億立方米，2010年達1000億立方米。國外天然氣(當量原油)和石油產量比為0.73:1左右，而我國目前僅為0.1:1左右。因此，我國天然氣產儲量均有很大潛力，將為我國推廣使用天然氣汽車提供良好的資源條件。我國到1997年末有天然氣和液化石油氣汽車5917輛，其中天然氣汽車4594輛。計劃2000年發展到5萬輛，2010年為20～30萬輛。30萬輛汽車年消耗天然氣量為45億立方米，僅占當年天然氣產量的4.5%，可代替汽油360萬噸。
    近年來，國外天然氣和液化石油氣汽車技術發展較快，不僅在動力性和燃料經濟性方面有顯著提高，而且在排放性能方面已列入“綠色汽車”行列。最近日本本田汽車公司推出的CIVIC系列天然氣汽車的CO、NOx和THC排放量比1997年美國聯邦政府制定的標準低60倍，比當今世界最嚴格的加州標準低10倍，而且仍保持良好的汽車性能。美國已經實現了電控缸內噴氣技術，如西南研究院研制的HDDGE重型天然氣發動機以及CUMMINS的C系列電控進氣道單點噴氣增壓中冷天然氣發動機。又如哥倫比亞大學將底特律柴油機公司(D.D.C)的DDEC電控泵噴嘴改制成天然氣一柴油雙燃料噴射的電控缸內噴氣系統等。在預混合供氣系統中也已采用電控技術，如美國天然氣和汽油兩用燃料發動機、D.D.C.公司的50G天然氣發動機等。俄羅斯已研制成功新型天然氣—柴油預混合雙燃料供氣系統，達到良好的使用性能，使柴油機排放性能更加改善。
    目前我國天然氣和液化石油汽車均在原汽油車或柴油車上改裝而成，采用混合氣預混合式供氣方式，整車匹配性能較差，未能充分發揮氣體燃料燃燒特性的優勢和低排放的效果。特別是動力性下降，功率損失較嚴重；耗熱率高，熱效率低，尤其在低速中小負荷工況區；天然氣一柴油雙燃料汽車排氣煙度大幅度降低，基本上呈無煙運轉，但同天然氣或液化石油氣—汽油兩用燃料汽車一樣，某些排氣有害物值距預期水平尚有較大差距。我國的天然氣和液化石油氣成分差異大，也嚴重影響發動機的動力性、燃料經濟性和排放性能。