行业分析:新能源汽车带给我们的无限猜想

上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车，新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源，利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空以及电荷燃料电池等，由此可见开发新能源实为势在必行。

新能源汽车的种类及其特点

　天然气汽车和液化石油气汽车

天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车，主要以压缩天然气（ＣＮＧ）、液化天然气（ＬＮＧ）、吸附天然气（ＡＮＧ）为燃料，常见的是压缩天然气汽车（ＣＮＧＶ）。液化石油气汽车（ＬＰＧＶ）是以液化石油气（ＬＰＧ）为燃料。ＣＮＧ和ＬＰＧ是理想的点燃式发动机燃料，燃气成分单一、纯度高，与空气混合均匀，燃烧完全，ＣＯ和微粒的排放量较低，燃烧温度低因而ＮＯｘ排放较少，稀燃特性优越，低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统，即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩天然气或液化石油气系统，汽车可由其中任意一个系统驱动，并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。

　　醇类汽车

醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车，使用比较广泛的是乙醇，乙醇来源广泛，制取技术成熟，最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动，既不需要改造发动机，又起到良好的节能、降污效果，但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率，必须加大燃油喷射量，当掺醇率大于１５％—２０％时，应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低，对发动机进气系统要求不高，有较高的抗爆性，挥发性好，混合气分布均匀，热效率较高，汽车尾气污染可减少３０％以上。

　　氢燃料汽车

氢是清洁燃料，采用氢气作燃料，只需略加改动常规火花塞点火式发动机，其燃烧效率比汽油高，混合气可以较大程度地变稀，所需点火能量小，有利于节约燃料。氢气也可以加入其它燃料（如ＣＮＧ）中，用于提高效率和减少Ｎ０２排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种，但体积能量密度最低，其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司一直致力于氢气发动机研制，开发了多款氢发动机汽车，其装有Ｖ１２氢发动机的７系列轿车是世界上首批量产的氢发动机，该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。

　　二甲醚汽车

二甲醚（ＤＭＥ）是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可达到超低排放标准。二甲醚汽车（ＤＭＥＶ）不会排放黑色气体污染环境，产生的ＮＯＸ比柴油少２０％。

　　气动汽车

以压缩空气、液态空气、液氮等为介质，通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车，气动发动机不发生燃烧或其他化学反应，排放的是无污染物辐射的空气或氮气，真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车（ＡＰＶ），工作原理类似于传统内燃机汽车，只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。ＡＰＶ介质来源方便、清洁，社会基础设施建设费用不高，较容易建造。无燃料燃烧过程，对发动机材料要求低，结构简单，可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短，设计和制造容易。但目前ＡＰＶ能量密度和能量转换率还不够高，续驶里程短。

　电动汽车

世界上第一辆电动车（ＥＶ）由美国人在19世纪90年代制造。ＥＶ大致分为蓄电池电动汽车（ＢＥＶ）、燃料电池电动汽车（ＦＣＥＶ）和混合动力电动汽车（ＨＥＶ）。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电机驱动，能够实现低排放和零排放。

蓄电池电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距，而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使成本大大增加。燃料电池具有近65％的能量利用率，能够实现零排放、低噪声，国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能，发展前景很好，但成本却是制约其产业化的瓶颈。

混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点，同时克服了两者的缺点，近年来获得了飞速发展，并已经实现了产业化和商业化。目前我国自主品牌-比亚迪，在这领域占有一席之地。其代表作E6，F3DM就是采用电动的混合动力。

　以植物油为燃料的汽车

为了寻找可代替石油的新能源，科学家也将目光投向了植物油，正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。科学家们还在研究生物柴油，这是一种以植物油为原料的燃料，将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫，因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油，化学家们正在对植物油进行酯化加工，使之变成甲基酯化合物，燃烧起来更干净，发动机内残留物也较少。