后燃油時代的汽車

燃油時代即將結束

地球上蘊藏的石油雖然比較豐富，但是能源畢竟不是取之不盡、用之不竭的。到目前為止，地球上石油蘊藏量的二分之一已被開采消耗掉，如果按照現在石油使用量估算，估計不到下個世紀中葉，地球上的石油就將被消耗殆盡。

目前，全世界工業發達國家的汽車生產量和保有量還在增加；而以我國為代表的發展中國家，進入21世紀后，汽車的生產量和保有量將有較大幅度的提高。

現在，世界上的汽車主要是燃用石油產品的汽車，非燃油汽車還很少，全世界汽車用石油的消耗量占全世界石油總消耗量的一半以上，而且汽車生產量的增加，加速了石油的短缺和枯竭。如果石油消耗殆盡，那么我們現在的燃油汽車將寸步難行。

汽車的發明和使用，的確在人類社會的發展和人們日常生活中發揮了重要作用，然而隨著傳統能源的消耗殆盡，石油時代的汽車也將結束其使命。

隨著全社會對汽車排放控制、能源利用問題的日益關注，清潔、環保、節能的新能源汽車已成為世界汽車工業發展的熱點。燃氣驅動、電動、混合動力等多種汽車技術在近幾年得到了快速發展。目前各大汽車公司正在投入人力物力進行研制的新能源汽車有電動汽車、天然氣汽車、氫燃料汽車和太陽能汽車。

電動汽車

電動汽車可分為有線電動汽車和無線電動汽車兩大類。有線電動汽車，例如城市公共交通中的公共電車，是以電動機為動力裝置的汽車；無線電動汽車是以反復充電的蓄電池電力為能源、電動機為動力裝置的汽車。

與傳統內燃機汽車相比，電動汽車無污染，噪聲低，能源效率高，是國際汽車工業未來的發展方向。歐美、日本等發達國家均已著力開發并鼓勵使用電動汽車；我國雖然起步較晚，但目前的電動汽車整車水平已經進入國際先進行列，如今，已有近200輛電動汽車正在我國各地進行試驗運行。

開發電動汽車的關鍵技術之一就是動力電源——蓄電池的研制。人們理想中的蓄電池應是體積小、蓄電量高、充電快、價格低廉。遺憾的是，雖有多種方案，經過長期研究，較為接近理想的蓄電池也還沒有出現。雖然目前還沒有出現價廉、方便，足以和內燃發動機汽車相競爭的電動汽車，但各國并沒有放棄對電動汽車的研究。

天然氣汽車

天然氣也是地球上蘊藏量比較豐富的能源，它作為汽車能源有諸多優點。天然氣的燃燒熱值高，可大大提高發動機的性能；氣態天然氣能與空氣充分地霧化成均勻的混合氣，因此熱效率高。日本曾研制出1.5L四缸的準專用天然氣汽車發動機，其熱效率高于汽油機、輸出功率幾乎與燃油發動機相同。天然氣作為汽車發動機的燃料，比石油類燃料的二氧化碳產物少20%～30%，硫化物等雜質幾乎沒有。

天然氣汽車動力應用方式主要有：低壓天然氣汽車（NG），在早期使用過，即把氣置于車頂上的大包中，低壓力，一般充氣跑不到20公里，易破損、漏氣，缺乏安全性，已不用。壓縮天然氣汽車（CNG），先將氣壓入高壓氣瓶中，經減壓的安全閥進入管道，與汽油混合，供給氣缸燃燒。液化天然氣汽車（LNG），液態儲存的天然氣，工作時，液化天然氣經升溫、汽化、計量后和混合氣進入氣缸。LNG氣瓶質量大，容量大（比油箱大4倍），因而應用液化天然氣汽車的潛力較大。液化天然氣汽車大量投入生產，還需要開發設計燃用天然氣的專用發動機、輕質材料的耐高壓液化天然氣的儲氣瓶、計量顯示系統和中央控制系統，建立大批液化天然氣的加氣站。

目前，國外的大型汽車公司都在加緊研制天然氣汽車，現已投放市場的有本田的Civic GX、德國歐寶的賽飛利CNG和福特?？怂笴-max CNG等。我國20世紀50年代開始天然氣汽車的研究；80年代中期開始發展天然氣汽車；1994年起上海組織開展液化石油氣燃氣汽車樣車的試用及研究；2001年底我國燃氣汽車保有量已超過11萬輛；預計到2010年，我國燃氣汽車的保有量將達到150萬輛。

氫燃料汽車

氫燃料汽車一般指以氫氣為燃料的內燃機汽車或以氫氣燃料電池為動力的汽車，也可把氫燃料電池汽車劃為電動汽車類。氫氣作為汽車燃料主要有三種形式，分別是以金屬氫化物形式、壓縮氫氣形式和液態氫氣形式儲存。

氫氣作為汽車燃料，在內燃機中與空氣中的氧燃燒反應生成水蒸氣，而不產生二氧化碳，這是其它任何燃料都不能比擬的。但是，氫燃料汽車的發展也因技術問題而受到一定阻礙。其一，氫氣的來源。氫氣的生成雖然可以通過電解水來實現，但是該方法成本比較高，還不如直接用電力驅動汽車經濟。如果用生物制氫能達到經濟規模，可以為將來氫氣汽車的發展創造條件。其二，氫氣的貯存。如果以金屬氫化物形式貯存，裝置會很重；如果以壓縮氫氣的方式貯存，貯存的裝置不但增加汽車重量，而且還要占用較大的空間。因此，這些技術問題給氫氣作為汽車燃料蒙上了一層陰影。

不過，目前歐洲的大型汽車公司已經生產出了氫燃料概念車。法國標致汽車公司已研制出第三款氫燃料概念車Quark，之前他們還開發了Fuel Cell Taxi和H2O兩款氫燃料概念車。

就氫燃料汽車而言，國內的某些汽車廠家和研究單位也一直在進行相應的開發工作，而且水平和國際領先水平也只有三到四年的差距，只要加大人力物力投入，踏踏實實有計劃地進行研究工作，完全有可能趕上世界領先水平，這也是我國汽車工業實現跨越式發展的一個很好的契機。

太陽能汽車

太陽不斷地向宇宙空間輻射出巨大的能量，據統計，其內部的熱核反應足以維持6×1010年，相對于人類來說它是“取之不盡、用之不竭”的巨大能源。因此我們可以充分利用太陽能。

和傳統的汽車不同，太陽能汽車沒有發動機、底盤、驅動、變速箱等構件，而是由電池板、儲電器和電機組成，車的行駛只要控制流入電機的電流就可以解決。全車主要有三個技術環節：一是將太陽光轉化為電能；二是將電能儲存起來，三是將電能最大程度地發揮到動力上。

太陽能汽車由于其零污染、能源用之不竭，代表了汽車發展的新水平，因此被人們稱為“未來汽車”。但因其造價昂貴、動力受太陽照射時間限制及承載能力差等特點而無法在當前普及。

目前，新能源汽車很多還處在概念車或者研發階段。由于它們的技術還不夠成熟，成本還很高，所以還不能實現大規模生產，得到廣泛應用。但是技術的革新會給我們傳統能源的匱乏以及環境的改善帶來新的變化，到那個時候人們再也不必為汽車的“糧食”發愁，擔心它沒有“食物”而寸步難行；也不必擔憂汽車排放物污染環境，因為“未來汽車”的目標就是沒有污染。

【責任編輯】唐宇