淺談汽車當前發展形勢及能源利用

薛柏陽

摘 要：汽車的尾氣排放是目前環境污染的一大來源之一。目前國家正在推動電動車的發展以保護環境，但是電能是二次能源。因此電能的使用可能是具有間接污染的，火力發電并非長久之計，唯有改進或替代。而氫能和生

物質能發電很有可能替代火力發電成為解決能源危機的方式。關鍵詞：電動汽車；間接污染；生物質能源；能源當量；氫能源

如今，汽車已有百余年的發展歷史。它們是人類智慧的結晶，是劃時代的產物。在不斷地改進與創新中，它伴隨我們譜寫著歷史篇章，同時也與我們并肩而行，放眼未來。在此，我想淺談汽車的現狀與未來發展趨勢以及可能面臨的一系列問題。

無處不在的汽車，在縱橫交錯的路網中穿梭。在我國，汽車正以飛速發展，大家有目共睹。隨之而來的，也是一系列的問題——尾氣排放，噪音污染，化石燃料的逐漸減少……這些問題都難以解決，我們急需改進與創新。最難解決的問題之一，就是能源問題。目前中國年產汽油億萬噸，也許就在數十年后，化石能源就會枯竭，應當尋求另一種可靠的，對環境破壞最小的方式為汽車提供動力。

就這樣，各種新能源，新概念，新形式的汽車在近十余年來快速涌現出來，太陽能，電能，鹽水驅動，油電混合，甚至核能。然而，很多新能源汽車難以實現，有多種無法逾越的困難與障礙，生產成本，生產污染，城市路況，能源來源，城市規劃等很多因素都在影響新能源汽車的發展。而目前，最為主流，也是政府推薦的新能源汽車均是以電能為動力的，直接到充電站或私家充電樁補充電力，電動汽車表面上有很多優點，例如能源成本較低。在同樣的路況下，行駛相同距離電動車相比汽油車更加經濟，成本更低，并且表面上更加的環保。然而，目前，電動車的弊卻大于利。從使用者角度看，電動車車主用車成本十分高昂，保養費用，充電樁等附加費用，并且保值率低，更需要時刻關注電量，無法遠門出行，空調等電器的使用會影響整車的使用。從技術層面的角度看，電池在容量和壽命上問題嚴重，電池會隨外界環境改變以及時間的推移發生容量縮水，發生用電虛高的現象。然而，最嚴重的問題——電是二次能源！中國目前大部分電力來自于火力發電，而且其他形式的發電可靠性較低。簡而言之——電動車的能源大部分來自于燒煤。間接污染是可怕的，甚至間接造成的污染比內燃機造成的污染更加可怕。根據資料，燃煤的理想效率約為 40%，其余的 60%均以熱能形式散失掉了，同時有大量硫化污染物和碳排放，大量的電能也會在輸送過程中損耗掉；反觀內燃機，燃油效率多在 30-40%之間，并不差于火力發電，所用的汽油或者柴油同為二次能源，來源于石油，石油在分餾過程中會形成多種產物，分別為燃料，潤滑油，蠟，瀝青，石油焦，溶劑，化工原料等。雖然石油分餾同樣會生成有害物，但是相比燒煤發電的有害物要少得多，并且利用率比多重損耗的燒煤發電利用率高。目前來看，電動車是一筆賠本買賣。

因此至少在未來的十余年中，混合動力依舊是主流，并非插電式混合動力，混合動力的“電”與插電混合動力的“電”是兩個完全不同的概念。前者的“電”來自于汽車啟動和制動時能量回收，而后者的“電”則來自于外來的電源。前者是對能量高效利用的一種極致追求，后者，卻是一種偽環保的技術。因此，油電混合動力汽車是目前在群眾當中最可行，最環保的技術之一。

那么，有沒有一種能源的利用，可以發揚物盡其用的精神，同時在此類能源的發電場廠建立之后，能夠提供大量并且穩定的電力輸出，并且對自然環境和人類健康無影響或者影響較小？答案是肯定的。生物質能在經過加工后可以進行發電。生物質能包括植物、動物排泄物、垃圾和有機廢水等。其能源當量（一個計量單位的能源本身所具有的能量，一般用折標系數折成標準煤來表示）僅次于煤、油、天然氣。我國目前此類能源應用并不十分充足。以農業廢棄物為例，僅僅秸稈每年的資源量就相當于 3.08億噸標準煤。隨著人們生活品質的提高，人們不再利用秸稈這種燃燒率僅為 10-20%且產生濃煙的傳統燃料，少量秸稈被作為飼料，大量的秸稈被燃燒在土地當中，伴隨形成大量有害灰塵。若將這些資源收集起來，進行粉碎，混合，擠壓，烘干等工序，制成成型新型清潔燃料。資料顯示，其燃燒值（單位體積放熱量） ≥ 99%，熱效率（有效輸出能量與輸入能量之比） ≥ 87%，排塵濃度≥ 80mg/m3，氧

37.94%，氮 0.08% ，硫 0.02% ，氫 5.27%，灰份 1.5%，水分 %。此種能源有如下優勢：發熱量較大，在 900～4800千卡 /千克左右，經炭化后的發熱量高達 7000—8000千卡 /千克；燃燒生成的碳、硫化物含量極低，對環境影響極小；在充分燃燒后剩余的灰燼是高品質有機肥。因此，從收集到加工與利用，全程低碳排放，低污染物排放，成本可控，物盡其用，形成一條良性循環鏈。此類生物質能發電方式的興起是大勢所趨。因為此種發電方式不同于火力發電，生物發電的間接污染近乎為零。生物質能發電目前在我國不是十分普遍，希望在不久之后，我們能夠充分利用我國生物質能資源豐富的優勢，逐漸的讓生物質能發電代替火力發電。

與電動汽車同樣還有大量發展空間的，還有氫能源、乙醇燃料和空氣動力汽車。氫能源很可能是未來最終的能源解決方案。由于重量輕，方便運輸，導熱性好，作為原料的水來源廣泛，生成物只有水，燃燒性能極佳，單位體積放熱多，氫能源成為了未來新能源的最佳選擇。氫氣來自于水的分解，“水中取火”并非易事，有一種方法為在水中加入昂貴金屬釕的化合物作為水解催化劑，在陽光的照射下生成氫氣，這種高成本的方式顯然是不可行的。幸運的是，許多細菌是可以制氫的，生物法可以將各種廢料充分利用，農副產品廢水廢渣，乳制品加工產生的廢物均可作為培養基。每將廢料利用率提高一點，都是對環境的最佳保護，對未來人們的一個交代。氫能源，極其有可能是人類解決能源危機的最終方式之一。繼續深入研究與發展氫能源是十分必要的。

未來，屬于創造它的人。唯有技術的創新與發展，對環境和他人、后代的友好，能夠推動汽車發展，續寫人類文明的新篇章。