【正文】 ④材料適應(yīng)性差，腐蝕金屬 。電動(dòng)汽車(chē)有蓄電池式、 燃料電池式和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)等多種形式。 電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是：它本身不排放污染大氣的有害氣體；電力 可以從多種一次能源中獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力等；同 樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉送至電廠發(fā)電后將電充入電池，再由電池驅(qū) 動(dòng)汽車(chē)其能量利用效率比原油經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠驮俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū) 動(dòng)汽車(chē)的能量利用效率高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化 碳的排量；電動(dòng)汽車(chē)還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的 電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高了其經(jīng)濟(jì) 效益。 ( Hybrid Electric Vehicle，簡(jiǎn)稱(chēng) HEV ) 研發(fā)原因： 1）當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表 明在占 80％以上的道路條件下，一輛普通轎車(chē)僅利用了動(dòng)力潛 能的 40％，在市區(qū)還會(huì)跌至 25％，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染 環(huán)境。雖然人們普遍認(rèn)為未來(lái)是 電動(dòng)汽車(chē)的天下，但是目前的電池技術(shù)問(wèn)題阻礙了電動(dòng)汽車(chē)的 應(yīng)用。 3）這些現(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開(kāi) 發(fā)了一種混合動(dòng)力裝置。形象一點(diǎn)說(shuō)，就是將 傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)盡量做小，讓一部分動(dòng)力由電池 — 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。 混合動(dòng)力汽車(chē)是指車(chē)上裝有兩個(gè)以上動(dòng)力源，符合道路交 通安全法規(guī)的汽車(chē)，車(chē)載動(dòng)力源有多種：蓄電池、燃料電池、 太陽(yáng)能電池、內(nèi)燃機(jī)車(chē)的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)前的混合動(dòng)力汽車(chē)就是 在純電動(dòng)汽車(chē)上加裝一套內(nèi)燃機(jī)，其目的是減少汽車(chē)的污染， 提高純電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程。 混合動(dòng)力車(chē) 優(yōu)點(diǎn)： ①在遇到交通擁擠時(shí)的燃油消耗量、尾氣排放量等要遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于僅靠?jī)?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，其排放量下降約 80％，可節(jié)省燃 料 50％。 ③因?yàn)橛辛穗姵兀? 可以十分方便地回收制動(dòng)時(shí)、下坡時(shí)、 怠速時(shí)的能量。 ⑤有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、 除霜等純電動(dòng)汽車(chē)遇到的難題。 ⑦ 可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過(guò)充、過(guò)放， 延長(zhǎng)其使用壽命，降低成本。 現(xiàn)狀與前景：混合動(dòng)力汽車(chē)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)日益成熟， 有些國(guó)家已經(jīng)進(jìn)人實(shí)用階段。 燃料電池（ Fuel cell）是一種將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成 電能的裝置。大多 數(shù)的燃料電池都是利用空氣中的氫氣和氧氣來(lái)發(fā)電的，也有的 是用甲醇或天然氣，將會(huì)產(chǎn)生極少的二氧化碳和氮氧化物。因此燃料電池 車(chē)被稱(chēng)為“地道的環(huán)保車(chē)”。雖然燃料電池電動(dòng)汽車(chē)有良好的前景，但目前尚未 產(chǎn)業(yè)化，燃料電池的可靠性、壽命有待改進(jìn)，氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施 有待建立，氫氣的來(lái)源和供應(yīng)有待解決。 它的核心是一層膜片，即質(zhì)子交換膜（ PEMProton Exchange Membrane）電池含有陰陽(yáng)兩個(gè)電極，分別充滿(mǎn)電解液，而兩個(gè) 電極間則為具有滲透性的薄膜所構(gòu)成。氧氣 （或空氣）則由陰極進(jìn)入燃料電池。而帶負(fù)電的電 子卻不能穿過(guò)質(zhì)子交換膜，這意味著石墨板外面的兩個(gè)電極之 間產(chǎn)生電位差，如果連接這兩個(gè)電極，就會(huì)產(chǎn)生直流電。燃料電池所使用的氫燃料可以來(lái)自于 任何的碳?xì)浠衔?，例如天然氣、甲醇、乙醇、水的電解、? 氣 ? 等等。 上述過(guò)程產(chǎn)生的電壓僅為 ，它并不足以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，因 此需要把許多這樣單個(gè)燃料電池串聯(lián)在一起構(gòu)成燃料電池堆 （ Fuel Cell Stack）才行。與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，燃料電池汽車(chē)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）零排放或近似零排放。 2）減少了機(jī)油泄露帶來(lái)的水污染。他直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中 間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，目前燃料電池系統(tǒng)的燃料 — 電能轉(zhuǎn)換效率 在 45％～ 60％，而火力發(fā)電和核電的效率大約在 30％～ 40％。 氫燃料電池： 氫燃料電池 太陽(yáng)能 太陽(yáng)能汽車(chē)使用太陽(yáng)能電池把光能轉(zhuǎn)化成電能，電能會(huì)在 蓄電池中存起備用，給汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)提供電。正因?yàn)槠洵h(huán)保的特點(diǎn)， 太陽(yáng)能汽車(chē)被諸多國(guó)家所提倡，太陽(yáng)能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也日益 蓬勃。由于太陽(yáng)能汽車(chē)不用燃 燒化石燃料，所以不會(huì)放出有害物質(zhì)。太陽(yáng)能電池 板上整齊地排列著許多太陽(yáng)能電池。 太陽(yáng)能汽車(chē)與傳統(tǒng)的汽車(chē)不論在外觀還是運(yùn)行原理上都有 很大的不同，太陽(yáng)能汽車(chē)已經(jīng)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、驅(qū)動(dòng)、變速 箱等構(gòu)件，而是由電池板、儲(chǔ)電器和電機(jī)組成．利用貼在車(chē)體 外表的太陽(yáng)電池板，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換成電能，再通過(guò)電能的 消耗，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，車(chē)的行駛快慢只要控制輸入電機(jī)的電流 就可以解決。優(yōu)點(diǎn)是外觀與現(xiàn)有車(chē)輛類(lèi)似，沒(méi)有另 類(lèi)的感覺(jué)，缺點(diǎn)是要經(jīng)常到太陽(yáng)能電站充電，當(dāng)然續(xù)行能力也 受到限制。 目前，主要有兩種類(lèi)型的光電池板（依據(jù)所用半導(dǎo)體材料 不同）：硅電池和砷化合物電池。一般等級(jí)的太陽(yáng)能汽車(chē)通常使用硅電池板。方陣類(lèi)型受到太陽(yáng)能汽車(chē)尺寸和部件費(fèi)用等的制約）。 它使用方便經(jīng)久耐用又很干凈，不污染環(huán)境，是比較理想的 一種電源。近年來(lái)，美國(guó)已研 制成光電轉(zhuǎn)換率達(dá) 35％的高性能太陽(yáng)能電池。 因此就出現(xiàn)了一種采用太陽(yáng)能和其它能量混合驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。這種汽車(chē)既有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，又有電動(dòng)機(jī)，汽油發(fā)動(dòng) Lucile（螢火蟲(chóng)）的概念車(chē)，它的顏色像螢火蟲(chóng)。電池充滿(mǎn)電時(shí)，這輛概念車(chē)能行駛 800公里。若加裝太陽(yáng)能裝置，比如 加裝太陽(yáng)能風(fēng)扇等，則可以為車(chē)輛在停泊期間無(wú)能耗提供新風(fēng) 并降溫，保證車(chē)輛再次上路時(shí)有良好的空氣品質(zhì)。白天， 太陽(yáng)電池把光能轉(zhuǎn)換為電能自動(dòng)存儲(chǔ)在動(dòng)力電池中，在晚間還 可以利用低谷電（ 220V）充電； 無(wú)污染，無(wú)噪音； 太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē) 的熱量轉(zhuǎn)換不受卡諾循環(huán)規(guī)律的限制， 90％的能量用于推動(dòng)車(chē) 輛前進(jìn)；易于駕駛，無(wú)需電子點(diǎn)火，只需踩踏加速踏板便可啟 動(dòng)，利用控制器使車(chē)速變化。 生物燃料 ： 生物燃料是指通過(guò)生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生 物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開(kāi) 發(fā)利用的重要方向。美國(guó)是世界 上第二大可再生燃料生產(chǎn)國(guó)。它是以油料作物、野生油料 植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等 為原料油通過(guò)酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油 燃料（它是以動(dòng)植物油脂為原料，用甲醇或乙醇在催化劑作用 下經(jīng)脂交換制成的柴油）。水分有利于降低油的黏 度、提高穩(wěn)定性，但降低了油的熱值； 2)pH值低，故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料； 3)具有 “ 老化 ” 傾向，加熱不宜超過(guò) 80℃ ，宜避光、避免與 空氣接觸保存； 4)潤(rùn)滑性能好。 5)優(yōu)良的環(huán)保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放 低、生物柴油的生物降解性高達(dá) 98％，降解速率是普通柴油的 2倍，可大大減輕意外泄漏時(shí)對(duì)環(huán)境的污染； 6）較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能，無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達(dá) 20℃ ； 7）較好的安全性能：閃點(diǎn)高，運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用方面安全； 8）十六烷值高，燃燒性能好于柴油，使其燃燒性好于柴油， 燃燒殘留物呈微酸性，使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，其 通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。 11）生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可以降低油 耗、提高動(dòng)力性，并降低尾氣污染。由甲醇（ CH3OH）脫水而得，也可由原甲 酸在三氯化鐵的催化下分解而得。二甲醚是 無(wú)色可燃性氣體或壓縮液體、對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，麻 醉作用弱。常 溫常壓下為氣態(tài)，常溫時(shí)可在五個(gè)大氣壓下液化，液體二甲醚 看似水，易于儲(chǔ)存與運(yùn)輸，它的十六烷值較高（在 55以上）， 適合在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上使用，其自燃點(diǎn)較低，比柴油低 15℃ 。隨著環(huán)保重視程度 的提高，二甲醚汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越明顯。 ： 1）二甲醚價(jià)格不便宜 ； 2）二甲醚汽車(chē)整車(chē)還需改造或增加壓力容器、輸送泵等設(shè) 備，估計(jì)整車(chē)成本較歐 II柴油車(chē)成本增加 2萬(wàn)元左右 ； 3）二甲醚產(chǎn)量較低。由于中 國(guó)天然氣少而煤多，所以二甲醚最穩(wěn)定的上游原料還是煤。 水燃料 2023年 6月 12日，一家名為“基尼派克斯”的日本公司在 大阪發(fā)布了他們的最新研究成果 — 水燃料電池車(chē)?！盎? 派克斯”公司的水燃料電池車(chē)的后備箱中有個(gè)特制的箱子，就 是汽車(chē)的能量發(fā)生器。據(jù)該公司介紹，此系統(tǒng)的主 要特征是使用了一種名為膜電極組（ Membrane Electrode Assembly， MEA）的技術(shù)，可以將水通過(guò)化學(xué)反應(yīng)分解為氫氣 和氧氣，進(jìn)而以此推動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。 液態(tài)空氣 空氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 在汽車(chē)中裝一個(gè)類(lèi)似汽車(chē)水箱散熱器 的熱交換器，當(dāng)液氮經(jīng)過(guò)時(shí)，因遇熱氣化，容積瞬間膨脹 700倍，此過(guò)程推動(dòng)活塞做功，類(lèi)似汽油燃燒時(shí)的爆炸作用。液態(tài)氮制取并不復(fù)雜，分離空氣中的氮?dú)?，? 160℃ 下進(jìn)行低溫液化即