第11章石油危機的未來展望 101.未來汽車以什麼作燃料?
專家預計,到21世紀中葉石油能源汽車很快將走下坡路。就整個21世紀而言,呈現在人們麵前的將是汽油、柴油、燃氣、醇類、電動、氫氣以及其他多種能源汽車活躍的多極模式。
由於2004版《汽車產業發展政策》的技術政策更加強調節能和環保,再加上2004年國內外石油價格的不斷攀升,因此,各類替代石油能源且具有較好排放性能的汽車,目前再次成為中國汽車業關注的熱點。2004年底,東風集團與世界最大的環保發動機廠商康明斯簽訂協議,投資2000萬美元在武漢共建發動機研發中心,重點開發天然氣發動機,這是一個很好的發展動向。
今天,汽車能源由石油占據絕對優勢的局麵已經被打破,盡管石油能源汽車在未來三四十年內仍會保持慣性領先,但由於燃氣汽車、醇類汽車以及電動汽車的迅速發展,石油能源汽車很快將走下坡路。專家預計,到21世紀中葉其下降速率將急劇增加。21世紀中葉之後,上升勢頭最猛的非電動汽車莫屬。到21世紀末,汽油汽車和柴油汽車可能已經或即將退出曆史舞台,燃氣汽車也成了強弩之末,如果沒有氫氣汽車這一黑馬殺出,電動汽車勢必穩坐汽車世界的霸主寶座。
近年來,全世界範圍內對新能源的開發應用工作正進行得如火如荼。這裏有必要說明,采用新能源和代用石油燃料從本質上講屬於開源的範疇,即用一種能源去代替另一種能源。當我們進行能源替代的時候,有可能節能,也可能費能。采用新能源不等於節能,我們應當力求將采用新能源與節能統一起來。同樣的,新能源不等於綠色能源,即使公認的綠色能源也不一定絕對降汙,我們同樣應當力求將應用新能源與環境淨化統一起來。
根據汽車體積小、質量輕、機動性好和數量大等特點,作為汽車能源應當具備儲量豐富、能量密度高、汙染小、價格低廉、運輸性和流動性良好等基本條件。經多年的研究,目前已知有可能成為石油替代能源的有電能、氫氣、甲醇、乙醇、天然氣和液化石油氣等。
燃氣汽車:
由於天然氣資源豐富等優點,進入21世紀以後,美國、日本和歐洲等國的研發重點主要集中在“燃氣-柴油雙燃料汽車”和“天然氣單一燃料汽車”上。
為降低CO、HC和NOx的排放量,在國外汽油電噴轎車上已廣泛采用三元催化轉化器,作為廢氣排放的後處理措施。通過催化劑與廢氣進行的氧化反應和還原反應,進一步降低有害汙染物排放量。通常采用鉑、鈀、銠等貴金屬作為催化劑,但對於淨化天然氣汽車的排放物其效果仍不能令人滿意。在起動和小負荷時由於排氣溫度低、效果差,而在高溫時(廢氣溫度超過700℃)易使催化劑老化,並且對廢氣中烷屬烴類活性差的氣體淨化能力差。近期各國正在研製尋求價格低廉、壽命長、效果佳的天然氣汽車尾氣催化劑及載體。
醇類汽車:
世界各大汽車廠都曾積極研究開發過甲醇燃料汽車。低比例燃料甲醇汽油已在美國、法國、意大利、奧地利、瑞典、新西蘭等國家實現商品化。然而,從20世紀90年代開始,由於國際原油價格下降,特別是由於防止地球溫暖化問題的提出,使世界各國對甲醇燃料汽車的開發興趣有所下降。從1998年開始,美國汽車工業界沒有提出甲醇燃料汽車的新車型。美國加州的甲醇加注站也逐漸減少。美國的許多甲醇燃料FFV已轉向使用汽油或柴油。盡管目前甲醇燃料汽車發展正處在低穀,但值得注意的是:均質混合氣壓縮著火燃燒(HCCI)新概念的提出以及以甲醇為燃料的燃料電池的開發,可望為甲醇汽車的發展開辟另一方天地。