低碳節能汽車發展初探

武和霞 張詩建

摘 要：汽車行業在現代環保低碳理念的引導下，加大了對節能低碳汽車的關注度與研發力度，通過新能源汽車來代替傳統汽車，減少尾氣排放量與石油能源消耗量。本文主要對節能低碳汽車的發展情況展開研究，依靠小排量汽車、代用燃料、新能源汽車以及國家政策等，實現節能低碳發展目標，提升汽車行業的環保效益與社會效益。

關鍵詞：低碳 節能 汽車 發展措施

Abstract：Under the guidance of modern environmental protection and low-carbon concept， the automotive industry has increased its attention and research and development of energy-saving and low-carbon vehicles， replacing traditional vehicles with new energy vehicles to reduce exhaust emissions and oil energy consumption. This paper mainly studies the development of energy-saving and low-carbon vehicles， relying on small displacement vehicles， alternative fuels， new energy vehicles and national policies to achieve the goal of energy-saving and low-carbon development and improve the environmental and social benefits of the automotive industry.

Key words：low carbon， energy saving， automobile， development measures

我國汽車工業在近幾年形成了較快的發展速度，我國也成為全球范圍內最大的汽車消費國與生產國。汽車產量提升的同時，石油使用量也隨之增加，汽車給環保帶來的壓力持續增大。汽車生產行業必須重視節能環保理念，在汽車生產中將安全、節能與環保置于首要位置上，重點發展節能型汽車。現對節能低碳汽車發展情況進行研究。

1 低碳節能汽車概述

普通汽車處于行駛狀態時，往往會排放出大量的汽車尾氣，這些廢氣由顆粒物、氮氧化物、一氧化碳以及碳氫化合物等組成，居民物質生活水平提升，越來越多的家庭擁有汽車，導致污染物大量增加，環境破壞力逐步增強，當前已經產生的一些氣候變化已經給人類的生存帶來威脅，因此必須將二氧化碳的排放量降低，實現低碳生產與生活。低碳理念進入到汽車行業后，催生了環保型汽車，這類汽車具有低公害與無污染的特點，以汽車生產環節為起點，以汽車壽命終止為終點，在此過程中，汽車均不會給環境帶來污染與負擔，不向外排放污染物，行駛期間噪聲強度低，車輛報廢后材料可被回收以及再利用，不會給所處環境造成二次污染。環保型汽車對于生產基地、汽車尾氣以及汽車使用能源的要求比較嚴格，在生產時，相關技術應達到國家標準。我國汽車行業中的企業應當積極面對當前的環境考驗與能源形勢，可以通過聯合，來集中技術力量，縮減汽車創新成本，提升經濟效益，共同完成節能型汽車的創新研發工作，共享研發數據，完善節能型汽車相關技術標準。

2 發展低碳節能汽車的主要途徑

2.1 加大對小排量汽車的推廣力度

研發與制造環保型汽車，達到節能與低碳標準，首先需要對汽車的燃料與驅動動力進行關注，改造動力系統可通過改進發動機與優化控制來實現，達成降低排放量與增強燃油經濟性的工作目標。首先要改善現有汽車的性能，提升效率指標。結合當前的汽車市場情況可知，柴油機與汽油機在指示熱效率方面有一定的提升空間，同時發動機的磨損摩擦尚有降低的空間。針對汽油機環保需求可優先選擇直噴式的汽油機，選用可變氣門升程與定時，將壓縮比提升，采用混合均質氣壓燃著火裝置;針對柴油機這一對象，改進措施包括實施燃燒控制、增壓、調整燃燒方式、采用電控型高壓柴油噴射裝置以及可變進氣渦流裝置等。對汽車的主要設備進行改造與升級的同時，還需關注汽車油耗的問題，推廣小排量型汽車，這種汽車更安全，價格相對低廉，功能豐富，油耗偏低，通過生產與使用小排量汽車，可大幅降低油耗。因此小排量汽車在很多國家的市場中都有較為樂觀的發展前景。

2.2 有效開發汽車的代用燃料

汽車長期使用的能源為石油燃劑，而石油資源儲量減少，因此要加大對其他代用燃料的開發力度，以此形成多元化的燃料結構。可給汽車使用的代用燃料有以下幾種：醇類燃料保羅乙醇、甲醇混合醇，這種原料的來源廣泛，且使用過程極為簡便，在不調整發動機原本的結構的前提下，可實現單燒或者摻燒;合成油也是可選的代用燃料之一，其性質、成分與柴油、汽油高度相似，但是所用的生產方法與原料存在差異，可替代柴油以及汽油;乳化燃料分為摻醇與摻水乳化兩種方式，經過乳化處理后，燃料可形成良好的節油效果，可在輪船與火車運行中發揮作用;加工石油時會產生液化石油氣這種副產品，其在卡車、拖拉機、公共汽車以及小客車中均可代用燃料。

開發代用燃料有利于促進能源結構的多元化發展，通過使用各種代用燃料來降低石油資源的實際消耗量;汽車使用代用燃料之后，排放的尾氣中的有害物質也隨之減少，有助于改善環境，提升空氣質量，如果空氣污染問題長期得不到解決，居民患有呼吸系統疾病的概率也將增大。

2.3 提升電動汽車發展水平

發展節能低碳型汽車最有效的途徑就是擴大電動汽車推廣范圍，電動汽車涵蓋燃料電池型電動汽車、混合動力型電動汽車以及純電動汽車。

純電動汽車的儲能單元是蓄電池，通過電機獲取驅動汽車的能量，純電動汽車不會排放有害氣體，能夠達到綠色環保標準。電機電控技術是純電動汽車使用的核心技術，同時還應用了電池組能量管控技術。純電動客車以及轎車都能通過相關認證，其噪聲、續駛里程、經濟性以及動力性都達到了指標標準。

混合動力汽車使用的轉換器，能源或者儲能器多為兩種或者兩種以上，其需要在電動機與輔助動力單元的配合下實現驅動目標。動力發電機組或者小型發動機構成動力輔助單元，以普銳斯為例，其采用油電混合模式，專用型蓄電池、電動機與發動機共同組成動力系統，駕駛這一車輛時，不需過多關注油耗的問題，當車速低于40公里/小時，蓄電池提供汽車行駛所需動力，而發動機不需要進行動力輸出。正常使用汽油時，電池可自動進入充電模式，行駛百公里耗油量約為4L。這一汽車采用電動機與汽油發動機協同化運行模式，進入到減速制動階段后，車輪能夠對馬達起到驅動作用，將制動能量轉換為電能，并進行存儲，以備使用，切實降低汽油損耗，減少污染，兼具環保與節能兩種功能。

混合動力汽車具有多種優勢，由于使用復合式動力，內燃機所形成的最大功率由平均需要的功率決定，進而實現最優工況;當大功率型內燃機出現功率不足的情況時，可用電池補充能量;負荷較少的條件下，功率出現富余，可借助功率發電補充電池的電能，內燃機保持持續運行狀態，電池的充電需求得到滿足，行程基本與普通汽車保持一致。通過電池可對汽車在怠速、下坡以及制動時產生的能量進行回收。當汽車處于鬧市區時，可將內燃機關停，單獨驅動電池，降低尾氣排放量。純電動汽車在除霜、取暖以及空調等功能上存在不足，而這種汽車利用內燃機解決了這些問題;混合動力汽車通過普通加油站即可完成加油，后續相關設施建設不需過多地投入資金。電池也能夠長時間保持穩定工作狀態，不會產生過放或者過充的情況，可用時間比較長，不會因頻繁更換電池導致成本增加。

燃料電池汽車中所用的燃料為氫，氫處于燃料電池中，和大氣之中的氧產生化學反應，生成電能進而催動電動機，產生汽車所需的催動力，在汽油、天然氣以及甲醇中以間接化的方法提取氫，這些物質均可替代氫，發揮出燃料的作用，但是會生成少量氮氧化物與二氧化碳。這種汽車接近零排放，使燃油形成更強的經濟性，因機油泄漏而產生的水污染也得到控制，發動機得以保持更高的燃燒效率，運行期間不會產生過多的噪聲。

壓縮天然氣汽車主要使用壓縮至20.7到24.8MPa的天然氣，這種氣體無味無色，熱量高，組分簡單，甲烷是其主要成分，燃料含碳量極低，抗爆性能良好，不會對潤滑油產生稀釋作用，有助延長發動機的使用時間。這種汽車屬于清潔燃料型汽車，尾氣中不含有鉛與硫化物，有利于減輕大氣環境污染，安全性也更強，但是對車輛本身的配件要求比較高。

2.4 政府應給環保型汽車的發展提供政策性指導

環保型汽車在價格上缺少優勢，因此政府引導消費者優先選擇環保型汽車時，可提供消費補貼，以此推動環保型汽車成為暢銷車型。可針對低碳車輛提供財政補貼以及免征購置稅的政策。政府通過政策來增強消費者對于環保型汽車的購買意愿，并普及環保理念，針對小排量環保型汽車相關的消費活動提供稅費政策，在停車收費方面也予以優惠。政府借助宏調手段，改善節能型汽車消費氛圍，推廣宣傳節能減排的政策，在社會中全方位地開展環保教育工作，激發民眾的自覺性、主動性與積極性。可向國外借鑒經驗，完善汽車行業的約束與引導機制，尤其是要做好生產管理與認證工作。在下發限制性標準的同時，不能忽視激勵性標準，可根據燃油經濟性，給汽車實施節能等級認證，并進行分類，在現有柴油發動機與汽油發動機商用車與乘用車對應的燃油經濟水平標準基礎上，為氣體燃料車輛、混合動力車輛等系能源型汽車也制定節能標準，對相應的技術指標進行量化。

借助一系列的標準與政策，可以給節能低碳型汽車提供更穩定的發展環境，也使我國的環保型汽車標準體系更為完整，按照標準來發展及環保節能型汽車，確保所有發展行為都有據可依;設置汽車燃料消耗限制與排放污染物限值，加快淘汰高污染、高耗能汽車的節奏，使汽車行業盡早實現低碳發展目標。

3 結語

發展節能低碳汽車需要有汽車行業、政府以及消費者多方努力，汽車制造企業需大力創新，按照環保方面的要求，研發新型汽車，調整傳統汽車的性能;政府應從政策與標準建設方面投入力量，引導企業加大對環保效益的重視程度;消費者也要形成綠色消費理念，優先購買電動汽車等新能源汽車，以此全面提升汽車的環保價值。

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