后燃油时代的汽车

燃油时代即将结束

　　

　　地球上蕴藏的石油虽然比较丰富，但是能源毕竟不是取之不尽、用之不竭的。到目前为止，地球上石油蕴藏量的二分之一已被开采消耗掉，如果按照现在石油使用量估算，估计不到下个世纪中叶，地球上的石油就将被消耗殆尽。

　　目前，全世界工业发达国家的汽车生产量和保有量还在增加；而以我国为代表的发展中国家，进入21世纪后，汽车的生产量和保有量将有较大幅度的提高。

　　现在，世界上的汽车主要是燃用石油产品的汽车，非燃油汽车还很少，全世界汽车用石油的消耗量占全世界石油总消耗量的一半以上，而且汽车生产量的增加，加速了石油的短缺和枯竭。如果石油消耗殆尽，那么我们现在的燃油汽车将寸步难行。

　　汽车的发明和使用，的确在人类社会的发展和人们日常生活中发挥了重要作用，然而随着传统能源的消耗殆尽，石油时代的汽车也将结束其使命。

　　随着全社会对汽车排放控制、能源利用问题的日益关注，清洁、环保、节能的新能源汽车已成为世界汽车工业发展的热点。燃气驱动、电动、混合动力等多种汽车技术在近几年得到了快速发展。目前各大汽车公司正在投入人力物力进行研制的新能源汽车有电动汽车、天然气汽车、氢燃料汽车和太阳能汽车。

　　

　　电动汽车

　　

　　电动汽车可分为有线电动汽车和无线电动汽车两大类。有线电动汽车，例如城市公共交通中的公共电车，是以电动机为动力装置的汽车；无线电动汽车是以反复充电的蓄电池电力为能源、电动机为动力装置的汽车。

　　与传统内燃机汽车相比，电动汽车无污染，噪声低，能源效率高，是国际汽车工业未来的发展方向。欧美、日本等发达国家均已着力开发并鼓励使用电动汽车；我国虽然起步较晚，但目前的电动汽车整车水平已经进入国际先进行列，如今，已有近200辆电动汽车正在我国各地进行试验运行。

　　开发电动汽车的关键技术之一就是动力电源——蓄电池的研制。人们理想中的蓄电池应是体积小、蓄电量高、充电快、价格低廉。遗憾的是，虽有多种方案，经过长期研究，较为接近理想的蓄电池也还没有出现。虽然目前还没有出现价廉、方便，足以和内燃发动机汽车相竞争的电动汽车，但各国并没有放弃对电动汽车的研究。

　　

　　天然气汽车

　　

　　天然气也是地球上蕴藏量比较丰富的能源，它作为汽车能源有诸多优点。天然气的燃烧热值高，可大大提高发动机的性能；气态天然气能与空气充分地雾化成均匀的混合气，因此热效率高。日本曾研制出1.5L四缸的准专用天然气汽车发动机，其热效率高于汽油机、输出功率几乎与燃油发动机相同。天然气作为汽车发动机的燃料，比石油类燃料的二氧化碳产物少20%～30%，硫化物等杂质几乎没有。

　　天然气汽车动力应用方式主要有：低压天然气汽车（NG），在早期使用过，即把气置于车顶上的大包中，低压力，一般充气跑不到20公里，易破损、漏气，缺乏安全性，已不用。压缩天然气汽车（CNG），先将气压入高压气瓶中，经减压的安全阀进入管道，与汽油混合，供给气缸燃烧。液化天然气汽车（LNG），液态储存的天然气，工作时，液化天然气经升温、汽化、计量后和混合气进入气缸。LNG气瓶质量大，容量大（比油箱大4倍），因而应用液化天然气汽车的潜力较大。液化天然气汽车大量投入生产，还需要开发设计燃用天然气的专用发动机、轻质材料的耐高压液化天然气的储气瓶、计量显示系统和中央控制系统，建立大批液化天然气的加气站。

　　目前，国外的大型汽车公司都在加紧研制天然气汽车，现已投放市场的有本田的Civic GX、德国欧宝的赛飞利CNG和福特福克斯C-max CNG等。我国20世纪50年代开始天然气汽车的研究；80年代中期开始发展天然气汽车；1994年起上海组织开展液化石油气燃气汽车样车的试用及研究；2001年底我国燃气汽车保有量已超过11万辆；预计到2010年，我国燃气汽车的保有量将达到150万辆。

　　

　　氢燃料汽车

　　

　　氢燃料汽车一般指以氢气为燃料的内燃机汽车或以氢气燃料电池为动力的汽车，也可把氢燃料电池汽车划为电动汽车类。氢气作为汽车燃料主要有三种形式，分别是以金属氢化物形式、压缩氢气形式和液态氢气形式储存。

　　氢气作为汽车燃料，在内燃机中与空气中的氧燃烧反应生成水蒸气，而不产生二氧化碳，这是其它任何燃料都不能比拟的。但是，氢燃料汽车的发展也因技术问题而受到一定阻碍。其一，氢气的来源。氢气的生成虽然可以通过电解水来实现，但是该方法成本比较高，还不如直接用电力驱动汽车经济。如果用生物制氢能达到经济规模，可以为将来氢气汽车的发展创造条件。其二，氢气的贮存。如果以金属氢化物形式贮存，装置会很重；如果以压缩氢气的方式贮存，贮存的装置不但增加汽车重量，而且还要占用较大的空间。因此，这些技术问题给氢气作为汽车燃料蒙上了一层阴影。

　　不过，目前欧洲的大型汽车公司已经生产出了氢燃料概念车。法国标致汽车公司已研制出第三款氢燃料概念车Quark，之前他们还开发了Fuel Cell Taxi和H2O两款氢燃料概念车。

　　就氢燃料汽车而言，国内的某些汽车厂家和研究单位也一直在进行相应的开发工作，而且水平和国际领先水平也只有三到四年的差距，只要加大人力物力投入，踏踏实实有计划地进行研究工作，完全有可能赶上世界领先水平，这也是我国汽车工业实现跨越式发展的一个很好的契机。

　　

　　太阳能汽车

　　

　　太阳不断地向宇宙空间辐射出巨大的能量，据统计，其内部的热核反应足以维持6×1010年，相对于人类来说它是“取之不尽、用之不竭”的巨大能源。因此我们可以充分利用太阳能。

　　和传统的汽车不同，太阳能汽车没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由电池板、储电器和电机组成，车的行驶只要控制流入电机的电流就可以解决。全车主要有三个技术环节：一是将太阳光转化为电能；二是将电能储存起来，三是将电能最大程度地发挥到动力上。

　　太阳能汽车由于其零污染、能源用之不竭，代表了汽车发展的新水平，因此被人们称为“未来汽车”。但因其造价昂贵、动力受太阳照射时间限制及承载能力差等特点而无法在当前普及。

　　目前，新能源汽车很多还处在概念车或者研发阶段。由于它们的技术还不够成熟，成本还很高，所以还不能实现大规模生产，得到广泛应用。但是技术的革新会给我们传统能源的匮乏以及环境的改善带来新的变化，到那个时候人们再也不必为汽车的“粮食”发愁，担心它没有“食物”而寸步难行；也不必担忧汽车排放物污染环境，因为“未来汽车”的目标就是没有污染。

　　【责任编辑】唐宇