浅析新能源技术在汽车排放控制中的应用

许小明 王韩

摘要：伴随着第二次工业革命发展，汽车行业如雨后春笋迅速的成长，但汽车在给人们出行带来方便的同时资源和环境也付出了巨大的代价。汽车的生产和使用需要大量的钢材和石油，而制成钢材的原材料和石油是不可再生资源，因此面对汽车的大量生产这些不可再生的能源将会逐步的枯竭。所以对新能源汽车的开发与节能技术的研究对减少使用不可再生资源有重大的意义。

关键词：新能源技术；汽车；排放控制；应用

1 前言

受到汽车消费市场刺激，近年来我国汽车消费额度稳步增长，带动了汽车制造行业持续发展。据统计，我国每年汽车消费额增幅超过30.6亿元，主要涉及到一手车、二手车等两大市场，且汽车维修、更换等方面也有不同消费额度，可见汽车消费市场之庞大。另一方面，汽车消费增长也恶化了自然生态环境，城市空气指数持续下降而破坏了良好环境。因此，积极采用新能源技术是汽车制造行业改革的趋势，也是创造绿色产业的基本保证。

2 汽车排放污染物的主要成分

汽车排放污染物中含有大量的有毒有害物质，例如一氧化碳、碳氢化合物等等，这些污染物一旦被排放到大气中，则会给人类的身体健康带来极大的危害。一旦空气中的一氧化碳浓度超标，人体就会产生乏力等不舒适的感觉，不仅如此，随着浓度的不断增加，人们会从最初的不舒服、头晕的感觉还会逐步晋升为头痛、呕吐等症状。当空气中的一氧化碳浓度超过600pm时，甚至还会导致吸入者死亡。众所周知，汽车废气中排放多种氮氧化物，这些氮氧化物同人体血液中的血红素结合，其危害要远远高于一氧化碳，给人体带来的危害是非常巨大的。由此可见，汽车排放的污染物会对我们赖以生存的环境以及我们人类自身有着一定的负面影响，因此必须采取有效措施防治汽车排放的污染物，做到节能减排。

3 汽车排放污染的危害分析

汽车排放污染物主要有：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOx）和微粒物PM。

3.1一氧化碳（CO）

是指汽车发动机气缸中空气不足或空气中氧含量不足造成混合气过浓所产生的一种无色、无味的有害气体。一氧化碳被人体吸入后，非常容易和血液中的血红蛋白结合，它的亲和力是氧的300倍，因此，肺里的血红蛋白不与氧结合而与一氧化碳结合，致使人体缺氧，抑制思考，使人反应迟钝，引起头痛、头晕、呕吐等中毒症状，严重时可能导致人死亡。

3.2碳氢化合物（CH）

是指发动机废气中未燃部分，还包括供油系统中燃料的蒸发和滴漏，造成燃烧不充分。单独的碳氢化合物只有在含量相当高的情况下才会对人体产生影响，一般情况下对人作用不是很明显，但它是产生光化学烟雾的重要成分。

3.3氮氧化物（NOx）

是发动机在一定负荷时大量产生的一种褐色的有刺鼻气味的气体，它存在于发动机废气刚一排出的气体内。氮氧化物进入人体肺泡后形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激作用，亚硝酸盐则能与人体内血红蛋白结合，形成变性血红蛋白，可在一定程度上造成人体缺氧。

3.4二氧化碳（CO2）

无色无毒气体，对人体无直接危害，但大气中的二氧化碳大幅度增加，会导致大气的温室效应，使全球气温上升，南北极冰层融化，海平面上升，大陆腹地沙漠化趋势加剧，使人类和动物赖以生存的生态环境遭到破坏。

3.5炭烟（PM）

对人体健康的危害程度和颗粒的大小及组成有关。微粒越小，悬浮在空气中的时间越长，它们进入人体肺部后停滞在肺部及支气管中的比例越大，危害也越大。其主要是柴油发动机燃烧不完全的产物，其内还有大量黑色的炭颗粒，炭烟能影响道路上的能见度，并因为含有少量的带有特殊异味的乙醛，能引起人们恶心和头晕。炭烟不仅本身对人体的呼吸系统有害，而且炭烟粒的空隙中往往吸附着二氧化硫和有致癌作用的多环芳香烃等。

4 新能源汽车节能技术的应用研究

4.1混合动力汽车的应用

混合动力汽车是指由两种及以上的能量源提供动力输出，以“油—电”混合居多，其特点是通过两者的优势互补，减少能耗和排放，同时又避免动力电池能量不富裕的缺陷，越来越多的受到市场的亲睐。当前混合动力应用比较热门的一种类型是插电式混合动力汽车，这是一种纯电动系统和混合动力系统相结合的产品。车辆配备较大容量的电池组和车载充电装置，在电池能量较高时，可以使用纯电模式行驶，而当电池能量不足时，内燃机参与工作，在提供动力输出，在车辆停止后，可通过车载充电装置进行电量补充。这样在日常短距离内，可作为纯电动汽车使用，而远距离行驶时，使用混合动力模式进行工作，从而最大程度的降低油耗和排放。

4.2纯电动汽车的应用

纯电动汽车顾名思义就是直接使用电能驱动行驶一种新型汽车，在生产制造过程中应用到的技术电力储存技术，该技术是纯电动汽车的技术难点，该技术的目的在于将电全部储存到汽车的电机中，以作为汽车行驶的驱动器。纯电动汽车与传统消耗石油等不可再生能源的汽车相比，具有以下几点优势：第一，可以有效节约不可再生资源，而且不会放出污染性大和毒害性大的气体污染环境和毒害人类；第二，纯电动汽车的驱动能源广泛，因为使用的是电能，所以可以从核能、水能风能及太阳能等可再生能源中获取电能，以驱动纯电动汽车的无污染行驶；第三，纯电动汽车的电能获取时间充裕，只要一有空余时间就可以进行充电。基于这些优点，可以了解到纯电动汽车的制造是由多个制造企业完成，所以其价格与其他汽车相比较高，并且要通过政府和多家企业的共同努力，才能将纯电动汽车推广到人们的日常生活。

4.3燃料电池汽车的应用

燃料电池汽车的行驶驱动力主要是由液化石油气（LPG）和压缩天然气，经过加工和燃烧后转化而来，在制造过程中使用了多种技术，主要包括电子控制技术和污染净化装置，其目的是为了提高汽车的行驶效率和减少污染物的排放；其驱动能源转化的原理是将有机燃料，燃烧并经过化学反应产生电流，然后将电流集中在汽车的驱动器上，进而实现汽车驱动力的生成。随着燃料电池技术不断改革和优化，使燃料电池汽车实现了零排放，不但实现因机油泄漏引起水污染的减少，还有效减少了温室气体的排放量，更实现了燃油经济效率的提高和发动机燃烧效率的提高。

4.4氢动力汽车的应用

说到“零排放”，氢动汽车才是真正意义上的“零排放”，因为氢气经过燃烧后会发生化学反应，产生纯净水，对环境可以任何污染且不会威胁到人们的健康生活。但是氢气的制造却是一个很艰难的过程，所以其造价很高，如果制造过程中稍一不慎就不能达到二氧化碳排放量降低的目的，进而不能实现“零排放”，所以氢动力汽车的价格最贵，在实际生活中也很少有人使用。

5 结论

汽车制造生产满足了社会交通运输事业需求，为人们社会活动提供了不同的车辆工具。随着汽车使用量持续增多，环境污染及能源耗损等问题受到了普遍关注，解决传统汽车能源问题是制造行业必须深入考虑的。新能源技术改变了过去动力燃料使用的不足，选用新型能源作为汽车燃料，具有高效、节能、环保等诸多特点。因此，基于新能源技术条件下，汽车制造企业要转变旧式生产方案，建立新的汽车生产线。

參考文献

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（作者单位：长城汽车股份有限公司）