浅谈汽车当前发展形势及能源利用

薛柏阳

摘 要：汽车的尾气排放是目前环境污染的一大来源之一。目前国家正在推动电动车的发展以保护环境，但是电能是二次能源。因此电能的使用可能是具有间接污染的，火力发电并非长久之计，唯有改进或替代。而氢能和生

物质能发电很有可能替代火力发电成为解决能源危机的方式。关键词：电动汽车；间接污染；生物质能源；能源当量；氢能源

如今，汽车已有百余年的發展历史。它们是人类智慧的结晶，是划时代的产物。在不断地改进与创新中，它伴随我们谱写着历史篇章，同时也与我们并肩而行，放眼未来。在此，我想浅谈汽车的现状与未来发展趋势以及可能面临的一系列问题。

无处不在的汽车，在纵横交错的路网中穿梭。在我国，汽车正以飞速发展，大家有目共睹。随之而来的，也是一系列的问题——尾气排放，噪音污染，化石燃料的逐渐减少……这些问题都难以解决，我们急需改进与创新。最难解决的问题之一，就是能源问题。目前中国年产汽油亿万吨，也许就在数十年后，化石能源就会枯竭，应当寻求另一种可靠的，对环境破坏最小的方式为汽车提供动力。

就这样，各种新能源，新概念，新形式的汽车在近十余年来快速涌现出来，太阳能，电能，盐水驱动，油电混合，甚至核能。然而，很多新能源汽车难以实现，有多种无法逾越的困难与障碍，生产成本，生产污染，城市路况，能源来源，城市规划等很多因素都在影响新能源汽车的发展。而目前，最为主流，也是政府推荐的新能源汽车均是以电能为动力的，直接到充电站或私家充电桩补充电力，电动汽车表面上有很多优点，例如能源成本较低。在同样的路况下，行驶相同距离电动车相比汽油车更加经济，成本更低，并且表面上更加的环保。然而，目前，电动车的弊却大于利。从使用者角度看，电动车车主用车成本十分高昂，保养费用，充电桩等附加费用，并且保值率低，更需要时刻关注电量，无法远门出行，空调等电器的使用会影响整车的使用。从技术层面的角度看，电池在容量和寿命上问题严重，电池会随外界环境改变以及时间的推移发生容量缩水，发生用电虚高的现象。然而，最严重的问题——电是二次能源！中国目前大部分电力来自于火力发电，而且其他形式的发电可靠性较低。简而言之——电动车的能源大部分来自于烧煤。间接污染是可怕的，甚至间接造成的污染比内燃机造成的污染更加可怕。根据资料，燃煤的理想效率约为 40%，其余的 60%均以热能形式散失掉了，同时有大量硫化污染物和碳排放，大量的电能也会在输送过程中损耗掉；反观内燃机，燃油效率多在 30-40%之间，并不差于火力发电，所用的汽油或者柴油同为二次能源，来源于石油，石油在分馏过程中会形成多种产物，分别为燃料，润滑油，蜡，沥青，石油焦，溶剂，化工原料等。虽然石油分馏同样会生成有害物，但是相比烧煤发电的有害物要少得多，并且利用率比多重损耗的烧煤发电利用率高。目前来看，电动车是一笔赔本买卖。

因此至少在未来的十余年中，混合动力依旧是主流，并非插电式混合动力，混合动力的“电”与插电混合动力的“电”是两个完全不同的概念。前者的“电”来自于汽车启动和制动时能量回收，而后者的“电”则来自于外来的电源。前者是对能量高效利用的一种极致追求，后者，却是一种伪环保的技术。因此，油电混合动力汽车是目前在群众当中最可行，最环保的技术之一。

那么，有没有一种能源的利用，可以发扬物尽其用的精神，同时在此类能源的发电场厂建立之后，能够提供大量并且稳定的电力输出，并且对自然环境和人类健康无影响或者影响较小？答案是肯定的。生物质能在经过加工后可以进行发电。生物质能包括植物、动物排泄物、垃圾和有机废水等。其能源当量（一个计量单位的能源本身所具有的能量，一般用折标系数折成标准煤来表示）仅次于煤、油、天然气。我国目前此类能源应用并不十分充足。以农业废弃物为例，仅仅秸秆每年的资源量就相当于 3.08亿吨标准煤。随着人们生活品质的提高，人们不再利用秸秆这种燃烧率仅为 10-20%且产生浓烟的传统燃料，少量秸秆被作为饲料，大量的秸秆被燃烧在土地当中，伴随形成大量有害灰尘。若将这些资源收集起来，进行粉碎，混合，挤压，烘干等工序，制成成型新型清洁燃料。资料显示，其燃烧值（单位体积放热量） ≥ 99%，热效率（有效输出能量与输入能量之比） ≥ 87%，排尘浓度≥ 80mg/m3，氧

37.94%，氮 0.08% ，硫 0.02% ，氢 5.27%，灰份 1.5%，水分 %。此种能源有如下优势：发热量较大，在 900～4800千卡 /千克左右，经炭化后的发热量高达 7000—8000千卡 /千克；燃烧生成的碳、硫化物含量极低，对环境影响极小；在充分燃烧后剩余的灰烬是高品质有机肥。因此，从收集到加工与利用，全程低碳排放，低污染物排放，成本可控，物尽其用，形成一条良性循环链。此类生物质能发电方式的兴起是大势所趋。因为此种发电方式不同于火力发电，生物发电的间接污染近乎为零。生物质能发电目前在我国不是十分普遍，希望在不久之后，我们能够充分利用我国生物质能资源丰富的优势，逐渐的让生物质能发电代替火力发电。

与电动汽车同样还有大量发展空间的，还有氢能源、乙醇燃料和空气动力汽车。氢能源很可能是未来最终的能源解决方案。由于重量轻，方便运输，导热性好，作为原料的水来源广泛，生成物只有水，燃烧性能极佳，单位体积放热多，氢能源成为了未来新能源的最佳选择。氢气来自于水的分解，“水中取火”并非易事，有一种方法为在水中加入昂贵金属钌的化合物作为水解催化剂，在阳光的照射下生成氢气，这种高成本的方式显然是不可行的。幸运的是，许多细菌是可以制氢的，生物法可以将各种废料充分利用，农副产品废水废渣，乳制品加工产生的废物均可作为培养基。每将废料利用率提高一点，都是对环境的最佳保护，对未来人们的一个交代。氢能源，极其有可能是人类解决能源危机的最终方式之一。继续深入研究与发展氢能源是十分必要的。

未来，属于创造它的人。唯有技术的创新与发展，对环境和他人、后代的友好，能够推动汽车发展，续写人类文明的新篇章。