低碳经济 摘要：当前，中国正处于把握经济增长机遇和进行低碳转型的两难选择之中。我们必须 既遵循经济社会发展与气候保护的一般规律，顺应发展低碳经济的潮流和趋势，同时还要根 据中国的基本国情和国家利益，寻找一条协调长期与短期利益、权衡各类政策目标、谋求双 赢的低碳发展路径。本文通过对低碳经济的概述及发展要求的分析，最终得出中国发展低碳 经济的几点策略。 一、 低碳经济概述 1.低碳经济概念 所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、 新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到 经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展低碳经济，一方面是积极承担 环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求；另一方面是调整经济结构，提高能源利用效 益，发展新兴工业，建设生态文明。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后 集约的发展模式的现实途径，是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。 2.低碳经济提出背景 “低碳经济”提出的大背景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。随着全球人 口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因不断地为人们所认识，不止是 烟雾、光化学烟雾和酸雨等的危害，大气中二氧化碳（CO2）浓度升高带来的全球气候变化 也已被确认为不争的事实。 在此背景下，“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”、“低 碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策应运而生。而能源与经济以至价 值观实行大变革的结果，可能将为逐步迈向生态文明走出一条新路，即：摈弃 20 世纪的传统 增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经济模式与低碳生活方式，实 现社会可持续发展。 二、 发展低碳经济是我国可持续发展的内在要求 我们不能再以资源、能源高消耗和环境重污染来换取一时的经济增长了。如果还把GD P作为发展的全部，还以廉价资源或出口退税换取GDP；如果口袋里的钱多了，但生存的 环境恶化了，空气变脏了，水变黑了，就与发展的本意背离了，就与科学发展观的本质要求 相悖了。发展低碳经济更多的是转变发展方式，减轻单位GDP的资源和环境代价，通过向 自然资源投资来恢复和扩大资源存量， 运用生态学原理设计工艺与产业流程来提高资源效率， 使发展的成果更好地为人民所共享。 1. 发展低碳经济，是调整产业结构的重要途径。有一种误解认为，要发展低碳经济就要 抛弃钢铁、建材等高耗能的产业，因而不能发展低碳经济。但我国处于快速工业化和城市化 阶段，大规模的基础设施建设需要钢材(4358,21.00,0.48%)、水泥、电力等的供应保证，这些 “高碳”产业是新一轮经济增长的带动产业，也无法通过国际市场满足国内的巨大需求，这 些产业的发展有其合理性。要通过发展低碳经济，提高资源、能源的利用效率，降低经济的 碳强度，促进我国经济结构和工业结构优化升级。 2. 发展低碳经济，是我国优化能源结构的可行措施。煤多油少气不足的资源条件，决定 了我国在未来相当长一段时间内，煤炭仍将是主要一次性能源。煤炭属于“高碳”能源，我 国也没有廉价利用国际油气等“低碳”能源的条件。发展低碳经济，提高可再生能源比重， 可以有效地降低一次性能源消费的碳排放。 三、中国的低碳经济发展之路 近几年来，随着环境的破坏，气候变化将人类面临的资源与环境困局凸显得淋漓尽致， 目前所有国家都认为发展低碳经济是突破这一瓶颈的最终出路 纵观世界各国应对低碳经济发展所采取的行动，技术创新和制度创新是关键因素，政府 主导和企业参与是实施的主要形式。对中国来说，发展低碳经济可以从以下几个方面入手: 1. 转变经济发展方式，着力构建低碳发展产业。要按照党的十七大要求，努力实现经济 发展方式的三个转变，并将其作为关系国民经济全局的紧迫而重大的战略任务。推进产业结 构的战略性调整，大力发展高新技术产业和现代服务业，大力发展服务贸易，进一步强化抑 制高耗能和高排放产品的出口政策，努力开发和生产高附加值、低能耗产品，实现整个产业 结构的低碳化。 2. 用低碳理念规划和建设，开展低碳经济试点 建设低碳城市和基础设施。将低碳理念引入设计规范，合理规划城市功能区布局；在 建筑物的建设中，推广利用太阳能，尽可能利用自然通风采光，选用节能型取暖和制冷系统； 选用保温材料，倡导适宜装饰，杜绝毛坯房；在家庭推广使用节能灯和节能电器；在不影响 生活质量的同时，有效降低日常生活中的碳排放量。 重视低碳交通的发展方向。加强多种运输方式的衔接，建设形成机动车、自行车和行人 和谐的道路体系；建设现代物流信息系统，减少运输工具空驶率；加强智能管理系统建设， 实行现代化、智能化、科学化管理；研发混合燃料汽车、电动汽车等新能源汽车，使用柴油、 氢燃料等清洁能源，减轻交通运输对环境的压力。 总之，中国应该积极应对低碳经济，建立与低碳发展相适应的生产方式、消费模式和鼓 励低碳发展的国际国内政策、法律体系和市场机制，最终实现由“高碳”时代到“低碳”时 代的跨越

减少电力消耗能源成本 勾勒完美碳足迹随着于 2009 年 12 月 19 日召开的长达 13 天的哥本哈根世界气候大会的 结束，清晰地预示着低碳时代已经来临，所有的国家和企业都将很快地卷入到这 股低碳趋势的大潮中。而在 3 月份的两会上，低碳，环保也成为与会代表热议 的话题之一。 低碳经济可谓是这几年最热门的词汇之一，就在几年前，可能很多人根本都 没有听说过低碳经济这个名词， 可是到现在， 这个词汇却已经无处不在， 甚至 连 街坊邻居大妈的口中都会说出这个词汇。所谓低碳经济，就是以低能耗、低污染 为基础的绿色经济。其核心是推动提高能效技术、节约能源技术、可再生能源技 术 和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会经济朝向高能效、低能耗 和低碳排放的模式转型。 目前包括中国在内，世界上很多国家都已经在积极开展低碳经济，掀起一场 低碳经济的革命。 以我国为例， 不但在大力对能源行业进行产业结构调整， 加 增 风力发电、太阳能发电、核能发电等新兴能源的比重、降低火力发电比重，将能 源产业向低碳化、无碳化方向发展，而且还在积极地发展低碳的新材料、生命科 学、生物医药、信息网络、空间海洋开发和地质勘探等新兴行业，以实现 2020 年单位 GDP 碳排放比 2005 年减少 40%至 45%的重要承诺。 勾勒完美碳足迹 在低碳经济中，企业扮演着举足轻重的作用。这是因为企业和个人相比，无 疑具有更大的能源消耗和碳排放量， 同时作为个人， 一天的大部分时间也是在 企 业中度过，其能源消耗和碳排放的大小也同所在企业具有很大的关联性。因此， 为了积极参与到低碳经济，企业要从我做起，尽到企业的公民责任，从企业的各 个 方面都注意节能环保，描绘清晰的碳足迹。 最容易做到的，是企业可以按照国家要求控制好空调温度（夏天别太低，冬 天别太高） 以及多采用节能灯具等措施， 达到节能减排的效果。 更进一步， 是 则 加强对 IT 产品的碳足迹监控。随着企业办公自动化以及信息化的不断完善，企 业对 IT 产品的依赖性越来越强， 所拥有的 IT 设备也越来越多。 如果我们观察一 下就不难发现， 企业员工在单位中， 几乎大部分时间都是在利用各种 IT 设备 （如 电脑、打印机、网络等产品），企业也必须重点关注这些 IT 产品在节能减排中 的 重要作用。 实际上，随着电脑等产品在企业中的广泛普及，这些产品的碳排放在整个碳 排放的比重中也不断上升——数据显示，ICT 行业（信息通信技术行业，包 括 IT 行业和通信行业） 的碳排放在 2002 年是 5.3 亿吨的当量， 这个数字在 2020 年将很快攀升到 14.3 亿吨当量，占据整体碳排放的 4%。这无疑是个 庞大的 数字。作为企业，就必须选择那些绿色节能的 IT 产品、利用先进的信息技术来 降低能源消耗。 例如，企业可以选择机器整体的性能功耗比很高的电脑或者服务器，降低整 体功耗。 同时多考虑类似电源转换效率超过 90%的电脑和服务器产品， 这样 能 完美有效地降低电能消耗。或者，企业也可以用笔记本电脑代替台式机，从而降 低整体功耗。 而在企业网络环境的搭建上，企业也可以通过多种策略使其更绿色。例如， 企业可以多用无线局域网代替有线局域网， 这可以减少线缆， 降低能耗和环境 污 染。 更重要的是， 企业在网络设备的选择上要注意选择绿色产品——与 PC 相比， 交换机、路由器等网络设备多数需要 24 小时全天候运行，这就更要关注产品的 绿色节能特点。因此，采用能源效率高、热耗散低，极大减少能源消耗和电力成 本的惠普 ProCurve 系列网络产品，将能够极大提高投资回报，描绘出完美的 碳足迹。例如，惠普 ProCurve 网络产品带有可变速度的冷却风扇，这种节能设 计 可以实现高效冷却；分布式计算结构可根据交换机的部署规模进行调整，从 而优化电力消耗；而支持按每个端口进行远程管理，也能够减少电力消耗和能源 成本；针 对高达 55?C 左右的环境所采用的创新设计，可以减少外部冷却的需 要，从而大幅减少空调投放。 也正因为这些优异的节能减排特性，惠普 ProCurve 系列网络产品获得了 是业界最著名的网络产品评测机构：美国 Miercom 的“绿色认证”。该评测实验 室以极为苛刻的评测要求以及专业的评 测水平，在业界享有盛誉。 根据 Miercom 的评测结果，与行业平均水平相比，ProCurve 固定端口交 换机能源节省达 38%，而模块化交换机能源节省可高达 45%。 也许从数字上 看单一交换机所节省的能源是不引起注意的， 但如果以一个简单的企业网 （2300 个局域网接入端口和 3800 个数据中心交换机端口）为 例：ProCurve 能在 5 年内为客户节省近 46,000 美金的能源费用！ 这还仅仅是能源消耗部分， 如果将 ProCurve 业界领先的终身保修服务所带来 的收益计算在内，企业所节省的费 用将是相当可观的。 低碳，更进一步 需要指出的是，产品本身的绿色节能只是削减碳足迹的一个环节，因为产品 在生产、 包装以及运输过程当中都会伴随着二氧化碳排放的产生。 因此， 做一 个 合乎要求的绿色企业公民，同样需要在产品的生产制造、运输交付等环节考虑环 保因素。例如，在英国的一些超市已经开始试行“碳标签”，将各种商品在生产制 造当中所产生的二氧化碳总量进行测算并标识在商品上， 供消费者在选购时进行 参考。显然，这对产品供应商提出了更苛刻的要求。 在这个领域，已经有很多知名厂商开始行动起来，并在着力实施。仍旧以惠 普 ProCurve 为例，惠普在生产环节就要求采用低污染、可回收利用的材质； 在交付环节，则施了高效的包装和物流流程，旨在降低成本、燃料消耗和环境影 响。例如，ProCurve 产品的运输流程采用泡沫塑料托盘，而非木制托盘。这大 大降低了木材的用量，保护了森林资源，并降低了 80%的运输重量。ProCurve 还利用其全球回收 再利用设施重新使用这些托盘。 另外，惠普 ProCurve 交换机还能“模块化”地升级，并将电源、风扇托盘、 收发器等备件采用通用化设计，这使得企业客户不用淘汰原来的产品及备件，这 将大幅减少 电子垃圾的产生。而惠普 ProCurve 交换机还享有独一无二的终身 维修政策，这也可以延长设备使用寿命，间接地削减电子垃圾的产生。 值得一提的是，企业还应充分利用 IT 信息技术实现节能减排。比如企业可 以利用视频会议系统，和异地的分支或者商业伙伴进行重要事情的商议或会议 探讨， 这样不仅能避免因乘坐飞机、 火车等交通工具所带来的能源消耗和碳排放， 而且还能更及时地进行沟通，并大幅节约人员出差成本；企业也可以考虑虚拟化 技 术，减少企业服务器的采购量，从而降低能耗和废气排放。

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对建筑节能的几点看法 论文

随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视，节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续发展。因此，能源问题将成为本世纪的热门话题，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染，并为使用者提供健康、舒适、与自然和谐的工作及生活空间。

中国建筑能耗基本情况

我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4，居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的建造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计，1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤，占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤，占全国能源消费总量的11.5%左右，占采暖区全社会能源消费的20%以上，在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右[1]。与此同时，由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源，使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中，化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中，99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的，其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%，CO2占71%，烟尘占60%[2]。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家，每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二，预计到2020年，中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此，中国对于全球气候变暖承担着重大的责任，而作为耗能大户的建筑，其节能也就成为关系国计民生的重大问题。

我国节能工作与发达国家相比起步较晚，能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍;门窗透气性为3～6倍;总耗能是3～4倍[4]。如果听任高耗能建筑大行其道，建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度，国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求，从而不得不组织大规模的旧房节能改造，将耗费更多的人力、物力。另外，每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料，造成森林的过度砍伐，材料资源的大量开采，带来土地的破坏，植被的退化，物种的减少和自然环境的恶化。

几种节能途径

1.墙体节能

墙体是建筑外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料,保温性能不能满足设计标准。以外墙为例,JGJ26-1995标准规定,在建筑物形体系数(建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)小于0.3时,北京地区传热系数不超过1.16Ｗ/(m2·Ｋ),而目前常用的内抹灰砖墙,传热系数都大于上述节能标准数值。因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。

2.门窗节能

外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。其节能措施有:

（1）控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值，JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%”。

（2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。

（3）改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。

（4）设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设有一中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中，将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式的，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

3.屋面节能

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大;其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标，表观密度为110～150kg/m3;导热系数为0.04～0.06W/m·K;蓄热系数为0.90～0.11m2·K。抗压强度大于0.2MPa;吸水率小于0.01%;蒸汽渗透系数为2.18×10-7g/m.n.Pa[5]。这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。2001年已经在西宁污水处理厂的数百平方米屋面工程中使用，收到了好的技术经济效果。

4.利用太阳能

地球拦截的太阳辐射能相当于目前全球电力消费量的1500倍。而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能，只占理论资源量的很小一部分。据美国能源部评估，1990年美国太阳能经济可开发资源量约为22Mtce/年，仅为技术可开发量的0.6%。所以，太阳能的开发利用有巨大的潜力。太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很具有利用潜力的新能源之一。太阳能在建筑上的利用方式主要有，被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.4×1012tec，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2[6]。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。

5.夜间通风

夜间通风方法的原理是在夜间引入室外的冷空气，通过冷空气与作为蓄热材料的建筑维护结构接触换热，冷却建筑材料，达到蓄冷目的。在夏季，为了获得舒适的室内环境，则需要空调供冷系统。而此时，因为夜间的室外空气温度比白天低得多，所以夜间室外冷空气则可以作为一种很好的自然冷源加以利用。严格地说，只要室外空气温度低于室内空气温度，此时的室外冷空气就可视为可利用的自然冷源。

立帜汽车制造网 随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染，城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气，此外，汽车排放的大量CO2加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国，污染严重，世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大，平均油耗高出10%—30%，排放约为15—20倍，汽车工业面临的压力更大。

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、空气以及电荷燃料电池等。

本文介绍新能源汽车技术的发展概况，并对其发展前景提出看法。

1 新能源汽车的种类及其特点

1.1 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。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统(ARES)”的新一代天然气发动机，根据开发目标，该发动机热效率达50%(热电联产时达到80%以上)，NOx排放量低于0.1g／km，制造成本为400450美元／kW，维护费用低于0.01美元／kwh，在满足这些目标的同时，发动机具有较高的可靠性。

1.2 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，自燃性能差，辛烷值高，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。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年代中期开发，到2003年底，美国有230多万辆乙醇汽车，其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车——2003年已卖出233466辆。

1.3 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。

1.4 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美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，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%。

1.5 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。1991年法国工程师Guy Negre获得了压缩空气动力发动机的专利，并加盟MDI公司，2000年MDI公司推出的名为“进化”(evolution)的APV，质量仅700kg，其发动机质量仅为35kg，速度可达120km／h，一次充满压缩空气可行驶200km，充气费用仅为0.3美元，在城市中约可行驶10h，在压缩空气站充气2min就可完成，用气泵充气3h可完成。

1.6 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。而JtBEV都需有一定充电时间及相应的充电设备，使用场合受到了限制。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。在加拿大进行的示范试验表明，使用燃料电他的公共汽车制造成本为120万加元，而使用柴油机的公共汽车仅为27.5万加元。

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，PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。

1.7 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。

2 我国新能源汽车的发展概况

我国天然气资源丰富，分布广泛，海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市，各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车，主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达LPG，上海交大研制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus，北京开发了CNG城市bus。

山西是产煤大省，甲醇汽车项目已进行多年，目前已达到商业运行阶段，所用甲醇汽车采用灵活燃料系统，既可用甲醇，也可用汽油，将乙醇当作有氧燃料使用，现在在河北和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。

我国煤炭资源丰富，政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液化制取车用燃料的项目正在积极进行。“十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范厂，以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所经过5年协同攻关，于2000年研制出了“超低排放二甲醚汽车”，通过在TYll00单缸柴油机及装备有大连柴油机厂生产的CA498柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验，发现发动机的功率可提高10%-15%，热效率提高2—3个百分点，噪声降低10%-15%。

我国从事燃料电池研究的单位有20余家，质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大进展，但与国外还有不小差距，例如，国外将功率50—80kW的PEM燃料电池用于轿车，而我国最大的PEM燃料电池单堆功率为5kW，离轿车使用相距甚远。我国的金属燃料电池技术已经达到世界先进水平。

我国的镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平，比亚迪在2005年上海车展展出的E1电动车已经具备了很好的整车动力性能。

目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学，他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台，探索出不少有益的结论，正在进一步深入研究，此外重庆大学和同济大学也做过一些探索性研究。应当说APV在国内的发展才刚刚起步。

3 代用燃料汽车的发展前景

在各种汽车代用燃料中，LPG和CNG最方便投入使用，而且目前已经具有好的配套基础设施。在排放和经济性能要求较高而动力性能要求一般的公共交通领域具有很好的应用前景，美国近年来新型公交客车中天然气汽车就占据了较大比例。在中国这样的农业大国特别是一些农业大省，乙醇资源丰富，乙醇汽车有良好的应用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性，也将具有很好的应用前景，特别是作为代用柴油应用于混合动力汽车。混合动力汽车毫无疑问是下一代汽车动力系统的主要形式。

蓄电池电动汽车的使用性能不如混合动力汽车和燃料电池汽车，且成本高。氢燃料发动机的能量利用率不如氢氧燃料电池。因而蓄电池电动汽车和氢发动机汽车的发展前景不是十分乐观。当然随着太阳能电池技术的发展和突破，也许纯电动汽车能迎来一个不错的发展局面。压缩空气动力汽车虽然实现了零污染，但其整车性能与传统汽车相差太远，只能在较小的范围内应用于特定场合。

燃料电池是目前技术条件下能量利用率最高的车用能源。燃料电池的比能量可达200—350Wh／kg，为锂离子电池的2—3倍；能量转换效率高达60%～80%，是汽油机或柴油机的1.5～2倍，能实现超低污染甚至零污染，而且燃料电池使用的氢能源是可再生的。目前以甲醇燃料电池技术最为成熟。国外各大石油公司和汽车均在致力于燃料电池汽车的研发以抢占在未来汽车发展中的滩头。戴姆勒—奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV，2001年5月Necar4在美国试车，功率55kW，最高车速145km／h，装载行程450km，最新推出的Necar V-FCEV采用甲醇燃料电池。1997年Ballard动力公司和福特汽车公司组建了Xcellsis公司开发燃料电池轿车，美国AR—CO、壳牌、德士古等石油公司和加州CARB先后加盟，组成世界上最强大的燃料电池车开发联盟。日本电力中央研究所正在开发一种全面使用耐热陶瓷的燃料电池，电池在发电效率非常高的1000℃的高温下工作，电解质的输出功率达到1W／cm2，相当于传统燃料电池的5倍。EvomR公司致力于开发铝和锌燃料电池，已具有相当水平。

总之对代用燃料的综合评价应考虑以下因素：燃料成本；车辆成本；对进口石油的依赖程度；有效能源利用率；温室效应；排放污染；生产、储运、分销、加注设施；装载行驶里程和加注时间；安全性。基于这些因素，目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。电、甲醇和乙醇的综合评价指数都低于汽油。可以预计LPG和CNG以及乙醇的市场份额将会不断增加。二甲醚和合成柴油在十年后其市场份额会快速稳定增长。混合动力汽车会进一步发展，迅速增加市场份额。而燃料电池汽车会在20年之后开始实现产业化逐渐增加市场份额。传统汽油机汽车的市场份额会在20年之后开始出现明显的下降，但柴油车会在重型车辆领域继续保持很高的市场份额。

4 结束语

在未来的20年内，汽油和柴油仍是汽车主要的能量来源，但汽油和柴油的质量要求越来越高，发动机技术将快速发展以提高能量利用率。代用燃料会得到迅速运用，天然气汽车和乙醇汽车会率先大规模投入使用，二甲醚和合成燃料会逐步扩大应用。

混合动力系统会得到快速发展和应用，混合动力汽车将至少在30年内都是汽车工业最切实可行的解决能源问题和污染问题的途径。因此应当整合资源加速混合动力汽车的开发，抢占汽车技术发展的新高地。

燃料电池是最有前途的车用能量，也是未来汽车的主要能量源，国内石油工业应该与汽车工业联手开发先进的燃料电池技术，抢占未来先进汽车技术的前沿阵地!