淺談新能源在汽車(chē)中的應(yīng)用王俊文1

1、Anhui Vocactional & Technical College of Industry & Trade畢 業(yè) 論 文淺談汽車(chē)在新能源中的應(yīng)用Car in the new energy on the application所在系院： 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù) 學(xué)生學(xué)號(hào)： 2010270226 學(xué)生姓名： 王俊文 指導(dǎo)教師： 李海娟 年 月 日淺談汽車(chē)在新能源中的應(yīng)用摘 要 隨著汽車(chē)保有量的增長(zhǎng)和世界石油資源的日益減少；汽車(chē)尾氣對(duì)城市空氣污染加劇。汽車(chē)污染已經(jīng)嚴(yán)重的影響到生態(tài)的平衡很人們的生活，世界上各國(guó)都在千方百計(jì)降低汽車(chē)的燃料消耗和致力于

2、代用清潔燃料和新能源的開(kāi)發(fā)研究工作，以減輕對(duì)石油資源的過(guò)分依賴和汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境造成的危害。我國(guó)也已陸續(xù)出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)節(jié)能環(huán)保和汽車(chē)新能源研發(fā)的政策，來(lái)緩解石油供需矛盾及環(huán)保問(wèn)題。目前，醇類燃料、液化石油氣、天然氣等清潔能源在全世界范圍內(nèi)已得到較廣泛的運(yùn)用，并取得了一定的節(jié)能環(huán)保效果。二甲醚、氫燃料電池、生物柴油等新型清潔能源也正在研發(fā)之中。氫燃料電池作為一種高效零污染的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換裝置，已被認(rèn)為是未來(lái)汽車(chē)最理想的能源。雖然實(shí)現(xiàn)向氫經(jīng)濟(jì)過(guò)度還需一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。但汽車(chē)必將進(jìn)入氫動(dòng)力時(shí)代。關(guān)鍵詞：汽車(chē) 新能源 應(yīng)用Car in the new energy on the applicationP

3、ick toAlong with the growth of the auto possession and the world of oil resources are dwindling; Automobile exhaust air pollution in cities intensified. The pollution has serious influence on ecological balance is to people's lives, all countries in the world in every possible reduction of car f

4、uel consumption and commitment to the alternative clean fuel and development of new energy research work, in order to reduce oil resources to rely excessively on and car exhaust the damage to the environment. Our country also already has promulgated a series of encourage energy conservation and envi

5、ronmental protection and automobile new energy research development policy, to ease the contradiction between supply and demand of oil and environmental protection. At present, the alcohol fuels, liquefied petroleum gas, natural gas etc clean energy in the world scope has been a broad application, a

6、nd has obtained the certain energy-saving environmental protection effect. Dimethyl ether, hydrogen fuel cells, biological diesel oil and other new clean energy is also in research and development. Hydrogen fuel cells as a kind of high efficient zero pollution of the electrochemical device that conv

7、erts energy has been considered the most ideal energy future automobiles. Although realize the hydrogen economy excessive still need a long process. But the car will give into hydrogen age.Keywords: automobile new energy application目 錄摘要（中文） I摘要（英文） II引言III第一章 簡(jiǎn)述汽車(chē)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響11.1 汽車(chē)對(duì)環(huán)境的污染11.2汽車(chē)對(duì)能源的影響2第

8、二章 汽車(chē)新能源及代用能源簡(jiǎn)介32.1電動(dòng)汽車(chē)42.2純電動(dòng)汽車(chē)42.3混合動(dòng)力汽車(chē)52.4燃料電池6 第三章 汽車(chē)新能源的發(fā)展趨勢(shì)83.1推廣柴油市場(chǎng)103.2發(fā)展替代燃?xì)饽茉?13.3推廣混合動(dòng)力汽車(chē)113.4逐步進(jìn)入氫動(dòng)力時(shí)代11第四章 氫能源汽車(chē)124.1氫動(dòng)力應(yīng)于汽車(chē)的主要技術(shù)途徑124.1.1內(nèi)燃機(jī)用氫氣燃料124.1.2氫燃料電池電動(dòng)車(chē)164.2世界各國(guó)氫能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀134.3我國(guó)氫能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀154.3.1中國(guó)氫能源汽車(chē)的發(fā)展戰(zhàn)略：154.3.2我國(guó)氫能源發(fā)展的現(xiàn)狀：16結(jié)論12致謝12參考文獻(xiàn)12引言 世界上各國(guó)都以減輕對(duì)石油資源的過(guò)分依賴和汽車(chē)尾氣對(duì)環(huán)境造成的危害。

9、世界各國(guó)對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和新能源在汽車(chē)中的運(yùn)用。 第一章 簡(jiǎn)述汽車(chē)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響汽車(chē)改變了世界，豐富了人們的生活，作為現(xiàn)代化的代步工具給人類帶來(lái)了便利和快捷。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，車(chē)輛已經(jīng)超過(guò)十億量輛。而汽車(chē)運(yùn)用中，在追求提高運(yùn)輸生產(chǎn)效率，降低運(yùn)輸成本的同時(shí)，也在危害著人類的生存；環(huán)境污染，能源消耗等問(wèn)題實(shí)施困擾著人們，已經(jīng)成為了一種公害。汽車(chē)產(chǎn)生的公害主要表現(xiàn)為排放污染物、噪聲對(duì)環(huán)境的危害。汽車(chē)的排放污染對(duì)人們生活環(huán)境的污染和破壞最大。噪聲公害隨著人們環(huán)境一是的增強(qiáng)也越來(lái)越受到關(guān)注。1.1 汽車(chē)對(duì)環(huán)境的污染在大氣污染中， 溫室效應(yīng) 酸雨 臭氧層的破壞也越來(lái)越嚴(yán)重。溫室效應(yīng) 若是溫室效應(yīng)氣體濃度

10、不斷增加,則將使地表溫度增加,進(jìn)而導(dǎo)致氣候的變化,其影響包括: 北半球冬季將縮短,并更冷更濕,而夏季則變長(zhǎng)且更乾更熱,亞熱帶地區(qū)則將更乾,而熱帶地區(qū)則更濕. 由於氣溫增高,水汽蒸發(fā)加速,全球雨量每年將減少,各地區(qū)降水型態(tài)將會(huì)改變. 改變植物,農(nóng)作物之分布及生長(zhǎng)力,并加快生長(zhǎng)速度,造成土壤貧瘠,作物生長(zhǎng)終將受限制,且間接破壞生態(tài)環(huán)境,改變生態(tài)平衡. 海洋變暖,海平面將於2100年上升 15-95公分,導(dǎo)致低洼地區(qū)海水倒灌,全世界三分之一居住於海岸邊緣的人口將遭受威脅. 改變地區(qū)資源分布,導(dǎo)致糧食,水源,漁獲量等的供應(yīng)不平衡,引發(fā)國(guó)際間之經(jīng)濟(jì),社會(huì)問(wèn)題. 臭氧層的破壞 地球的臭氧保護(hù)層減弱,將無(wú)法

11、遏阻紫外線對(duì)生物的傷害.自然生態(tài)及人體健康會(huì)有以下明顯的受害: 植物受損農(nóng)作物減產(chǎn),強(qiáng)烈的紫外線會(huì)破壞葉綠素,妨礙植物成長(zhǎng),甚至造成遺傳因子突變,果實(shí)產(chǎn)量驟減. 破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡,海中的生物及蝦,蟹無(wú)法抵擋強(qiáng)烈的紫外線而死亡,魚(yú)類會(huì)因缺少這些賴以為生的食物而無(wú)法生存. 免疫系統(tǒng)受抑制,哺乳類動(dòng)物在強(qiáng)烈紫外線照射過(guò)度,皮膚癌及白內(nèi)障將加速危害人體健康. 造成氣象的變異,臭氣層遭破壞會(huì)使氣候變暖,加強(qiáng)溫室效應(yīng),間接促使海平面上升. 酸雨 正如之前所說(shuō)的,空中本來(lái)就存在著硫化物,但是在我們生活中的代步工具如汽,機(jī)車(chē)等,在排汽時(shí)就會(huì)產(chǎn)生硫化物,另外就是在工業(yè)上大量使用石化燃料也會(huì)產(chǎn)生硫化物,當(dāng)空中的

12、硫化物與雨水結(jié)合便會(huì)形成酸雨. 酸雨的特點(diǎn)在於影響緩慢但是卻具有累積性,跨國(guó)性,因?yàn)樾纬伤崤c的前兆物-硫化物及氮氧化物都能隨著風(fēng)飄散而飄散的距離會(huì)從5公理到1000公理以外的地方,當(dāng)酸雨的累積數(shù)量到達(dá)一定的程度便會(huì)造成土壤以及水質(zhì)"酸化",這時(shí)土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)很容易被水給沖走,再貧脊的土壤上種植的農(nóng)作物的生長(zhǎng)以及產(chǎn)量都會(huì)受到影響,也因?yàn)樗嵊陼?huì)破壞土壤使植物的生長(zhǎng)受限以至於會(huì)使地球上的森林遭受到嚴(yán)重的破壞,也因此有人將酸雨稱為綠色瘟疫.一汽車(chē)廢氣污染（1）汽車(chē)排放物的種類 汽車(chē)尾氣污染物主要包括：一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、二氧化硫、煙塵微粒（某些重金屬化合物、鉛化合

13、物、黑煙及油霧）、臭氣（甲醛等）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每千輛汽車(chē)每天排出一氧化碳約3000kg，碳?xì)浠衔?00400kg，氮氧化合物50150kg；美國(guó)洛杉磯市汽車(chē)等流動(dòng)污染源排放的污染物已占大氣污染物總量的90%。汽車(chē)尾氣可謂大氣污染的“元兇”。 （2）汽車(chē)排放物的危害汽車(chē)尾氣最主要的危害是形成光化學(xué)煙霧。汽車(chē)尾氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸衔镌陉?yáng)光作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧，它和大氣中的其它成份結(jié)合就形成光化學(xué)煙霧。其對(duì)健康的危害主要表現(xiàn)為刺激眼睛，引起紅眼?。淮碳け?、咽喉、氣管和肺部，引起慢性呼吸系統(tǒng)疾病。光化學(xué)煙霧能使樹(shù)木枯死，農(nóng)作物大量減產(chǎn)；能降低大氣的能見(jiàn)度，妨礙交通。 汽車(chē)尾氣中一氧化碳的含

14、量最高，它可經(jīng)呼吸道進(jìn)入肺泡，被血液吸收，與血紅蛋白相結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，降低血液的載氧能力，削弱血液對(duì)人體組織的供氧量，導(dǎo)致組織缺氧，從而引起頭痛等癥狀，重者窒息死亡。 汽車(chē)尾氣中的氮氧化合物含量較少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的3倍。氮氧化合物進(jìn)入肺泡后，能形成亞硝酸和硝酸，對(duì)肺組織產(chǎn)生劇烈的刺激作用，增加肺毛細(xì)管的通透性，最后造成肺氣腫。亞硝酸鹽則與血紅蛋白結(jié)合，形成高鐵血紅蛋白，引起組織缺氧。 汽車(chē)尾氣中的碳?xì)浠衔镉?00多種，其中C2H4在大氣中的濃度達(dá)0.5ppm（十萬(wàn)分之一）時(shí)，能使一些植物發(fā)育異常。汽車(chē)尾氣中還發(fā)現(xiàn)有32種多環(huán)芳烴，包括3,4-苯并芘等致癌物質(zhì)。當(dāng)苯并

15、芘在空氣中的濃度達(dá)到0.012ug/m3時(shí)，居民中得肺癌的人數(shù)會(huì)明顯增加。離公路越近，公路上汽車(chē)流量越大，肺癌死亡率越高。 汽車(chē)尾氣中的二氧化硫和懸浮顆粒物，會(huì)增加慢性呼吸道疾病的發(fā)病率，損害肺功能。二氧化硫在大氣中含量過(guò)高時(shí)，會(huì)隨降水形成“酸雨”。 汽車(chē)尾氣中的鉛化合物可隨呼吸進(jìn)入血液，并迅速地蓄積到人體的骨骼和牙齒中，它們干擾血紅素的合成、侵襲紅細(xì)胞，引起貧血；損害神經(jīng)系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)損害腦細(xì)胞，引起腦損傷。當(dāng)兒童血中鉛濃度達(dá)0.60.8ppm時(shí)，會(huì)影響兒童的生長(zhǎng)和智力發(fā)育，甚至出現(xiàn)癡呆癥狀。鉛還能透過(guò)母體進(jìn)入胎盤(pán)，危及胎兒。 二汽車(chē)噪聲污染汽車(chē)的環(huán)境污染除了對(duì)大氣的污染外，噪聲污染也是其中之

16、一。隨著車(chē)輛向快速和大功率方面發(fā)展，道路交通噪聲已成為一些大城市的主要噪聲。特別是車(chē)輛噪聲，占交通噪聲的80%左右。車(chē)輛噪聲以汽車(chē)噪聲影響最大。噪聲對(duì)人類和環(huán)境的危害是嚴(yán)重的，如果噪聲過(guò)大，會(huì)使人產(chǎn)生煩躁感。如果長(zhǎng)時(shí)間地在噪聲很大的環(huán)境中會(huì)使人激動(dòng)，發(fā)怒，甚至失去理智；總之噪聲不僅能引起人體的勝利改變的損傷，而且能導(dǎo)致對(duì)心理，生活和工作的不利影響。噪聲對(duì)兒童身心健康和智力發(fā)展的影響尤其嚴(yán)重。 根據(jù)國(guó)家的城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)，居民、文教區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)值為晝間55分貝(A)、夜間45分貝(A)，居民、商業(yè)、工業(yè)混合區(qū)為晝間60分貝(A)、夜間50分貝(A)，工業(yè)集中區(qū) 為晝間65分貝(A)、夜間55分貝

17、(A)。但根據(jù)國(guó)家環(huán)保局1995年對(duì)46個(gè)城市的監(jiān)測(cè)，居民、文教區(qū)超標(biāo)的城市達(dá)97.6，混合區(qū)超標(biāo)的城市達(dá)86.1，工業(yè)集中區(qū)超標(biāo)的城市為19.4。全國(guó)有三分之二的城市居民生活在噪聲超標(biāo)的環(huán)境中。城市居民對(duì)噪聲的投訴比例占整個(gè)環(huán)境投訴比例的第一位，1.2汽車(chē)對(duì)能源的影響目前，汽車(chē)所依存的能源主要是不可再生的化石能源。根據(jù)評(píng)估，按照現(xiàn)在已經(jīng)探明的儲(chǔ)量和年開(kāi)采量，以現(xiàn)在的世界能耗水平計(jì)算，作為目前主要能源的石油可開(kāi)采41年，天然氣可開(kāi)采63.4年。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國(guó)能源的消費(fèi)量都處于快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。能源消費(fèi)量的日益增加與能源儲(chǔ)量日益減少的矛盾迫使我們不得不為汽車(chē)尋找新的替代能源。發(fā)展新能源

18、汽車(chē)也就成為解決日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)保壓力的唯一途徑，也是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的唯一道路。中國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，汽車(chē)每年約消耗我國(guó)汽油總產(chǎn)量的85%，柴油總產(chǎn)量的20%，預(yù)計(jì)到2010和2020年，汽車(chē)的燃油需求分別為1.38億噸和2.56億噸，為當(dāng)年全國(guó)石油總需求的43%和57%，也就是說(shuō)，到那時(shí)汽車(chē)將要消耗掉一半左右的自產(chǎn)、進(jìn)口石油。而中國(guó)早已不再是上個(gè)世紀(jì)90年代的石油出口國(guó)，新增的石油需求將越來(lái)越多地依賴進(jìn)口。中國(guó)石油對(duì)外依存度從1995年的7.6%增加到2000年的33.8%。2003年中國(guó)進(jìn)口9100萬(wàn)噸原油，比2002年增長(zhǎng)31%。到2020年，中國(guó)石油消費(fèi)量預(yù)計(jì)要達(dá)到4.5億噸左

19、右，中國(guó)石油消費(fèi)占世界消費(fèi)總量的比重也將進(jìn)一步提高。那個(gè)時(shí)候的石油對(duì)外依存度將達(dá)60%。從國(guó)內(nèi)看，2003年中國(guó)的石油消費(fèi)總量已經(jīng)超過(guò)日本，僅次于美國(guó)，位居世界第二位。到2020年中國(guó)石油供應(yīng)的一大半將依賴于國(guó)際資源。從目前我國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)看，在新探明儲(chǔ)量無(wú)重大突破的情況下，中國(guó)石油產(chǎn)量將在2020年之前呈現(xiàn)穩(wěn)定或小幅度增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2010-2020年期間的原油最大年產(chǎn)量也有可能達(dá)到2億噸。但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)的需要。國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)量越來(lái)越無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)需求已成定局。在石油資源日益緊張的現(xiàn)實(shí)面前。作為影響石油消費(fèi)的首要因素，機(jī)動(dòng)車(chē)的燃油消耗卻十分突出。2020年之前，中國(guó)汽車(chē)保有量將持續(xù)快速增長(zhǎng)，

20、汽車(chē)燃油消耗是石油消費(fèi)總量中增長(zhǎng)最快的部分。 因此在石油資源日趨緊張、石油需求日益增大的情況下，提高節(jié)能技術(shù)改善燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，新燃料的開(kāi)發(fā)將成為緩解我國(guó)的能源壓力和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最重要的因素。第二章 汽車(chē)新能源及代用能源簡(jiǎn)介隨著汽車(chē)保有量的增長(zhǎng)和世界石油資源的日益減少，各國(guó)都在千方百計(jì)降低汽車(chē)的燃料消耗和致力于代用燃料和新能源的開(kāi)發(fā)研究工作，以減輕對(duì)石油資源的過(guò)分依賴。另一方面，汽車(chē)用的汽油、柴油造成的環(huán)境污染，也是人們使用其他清潔能源替代石油產(chǎn)品的重要原因。當(dāng)前汽車(chē)尾氣中污染物已成為當(dāng)前城市空氣污染的主要污染源之一。因此減少汽車(chē)尾氣污染物排放量已成為保護(hù)環(huán)境的迫切需要，使用清潔待用燃料是

21、減少汽車(chē)排放污染的有效途徑。因此，發(fā)展清潔代用燃料刻不容緩。以下是對(duì)主要汽車(chē)代用燃料和新能源的簡(jiǎn)述：2.1電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)是非常有發(fā)展前景的代用能源汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)是全部或部分由電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車(chē)，包括純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)三種類型。而蓄電池是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵因素，目前電動(dòng)汽車(chē)上應(yīng)用最廣泛的電源鉛酸電池，但由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。如納硫電池、鎳鉻電池、鋰電池、燃料電池等等2.2純電動(dòng)汽車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)由電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、去動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)

22、由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車(chē)的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相同新能源汽車(chē)電池類型從全球新能源汽車(chē)的發(fā)展來(lái)看，其動(dòng)力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級(jí)電容器，其中鉛酸電池、超級(jí)電容器大多以輔助動(dòng)力源的形式出現(xiàn)。 電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)無(wú)污染、噪聲低。電動(dòng)汽車(chē)無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，十分有利于環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈。同時(shí)電動(dòng)機(jī)的噪聲也比內(nèi)燃機(jī)小。能源效率高、多樣化。電動(dòng)汽車(chē)的能源效率已超過(guò)汽油機(jī)汽車(chē)，特別是在城市運(yùn)行，汽車(chē)走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車(chē)更加適宜。電動(dòng)汽車(chē)停止時(shí)不消耗電量。在制動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減

23、速時(shí)能量的再利用。另一方面，電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴，可將有限的石油用于更重要的方面。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開(kāi)用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便。電動(dòng)汽車(chē)較內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小，當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電機(jī)無(wú)須保養(yǎng)維護(hù)，更重要的是電動(dòng)汽車(chē)易操作。動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短。2.3混合動(dòng)力汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)（Hybrid-Electric Vehicle, HEV）是彌補(bǔ)純電動(dòng)汽車(chē)的不足二誕生的，它將電池和汽油內(nèi)燃機(jī)共用，既克服電池車(chē)?yán)m(xù)駛里程短的缺點(diǎn)，又減少排放污染。圖2.1.2 保時(shí)捷油電混合動(dòng)

24、力汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)由小排量燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器和電氣設(shè)備等組成。按照能量合成的形式主要分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種。混合動(dòng)力汽車(chē)的工作特點(diǎn)是：電腦根據(jù)實(shí)際情況選擇最佳油-電工作模式工作。在市區(qū)慢速行駛時(shí)，靠電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，停車(chē)等待時(shí)甚至連電動(dòng)機(jī)也停止工作，不消耗動(dòng)力，而電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)快、扭矩大的有點(diǎn)正適合城市走走停停的使用特點(diǎn)。只有在蓄電池快耗盡時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)工作，但此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)只為蓄電池充電，燃油消耗特別少。在高速公路巡航行駛時(shí)，系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，只選擇發(fā)動(dòng)機(jī)工作。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于連續(xù)工作狀態(tài)，燃油經(jīng)濟(jì)性最佳，加上混合動(dòng)力選用的發(fā)動(dòng)機(jī)是小排量，所以比一般更省油。加速時(shí)電動(dòng)機(jī)與

25、發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合工作，加速性能相當(dāng)出色。當(dāng)踩下剎車(chē)做減速時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把多余的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存到蓄電池中。發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)力性好，而電動(dòng)機(jī)無(wú)污染、低噪聲，二者可取長(zhǎng)補(bǔ)短，汽車(chē)的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。2.4燃料電池燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的高效率發(fā)電裝置。燃料可以是氫氣、甲醇、石油氣、甲烷及其他能分解出氫的烴類化合物。目前大多是燃料電池汽車(chē)使用壓縮氫氣或液化氫氣作為燃料。圖2.1.3 氫燃料電池汽車(chē)的結(jié)構(gòu)布局燃料電池以其特有的燃料效率高、質(zhì)量能量大、功率大、供電時(shí)間長(zhǎng)、可靠性高、噪聲低及不產(chǎn)生有害排放物NO2等優(yōu)點(diǎn)正在引起

26、世界各國(guó)的注意。與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相比， 燃料電池汽車(chē)有害氣體的排放量減少99%，CO2的生成量減少75%，電池能量轉(zhuǎn)換效率約為內(nèi)燃機(jī)效率的2-3倍。但燃料電池也存在著成本高、燃料在車(chē)上儲(chǔ)存的安全問(wèn)題以及轉(zhuǎn)換效率不理想等諸多問(wèn)題。燃料電池從總體看仍處于試驗(yàn)眼界階段，要完全解決技術(shù)上的難題并降低成本，還需要一定的時(shí)間，但其是工人的未來(lái)汽車(chē)的主要清潔動(dòng)力源。天然氣天然氣的主要成分是甲烷，因而氫含量達(dá)，硫、氮等雜質(zhì)少，不含芳香烴，加上天然氣的氣態(tài)燃料，容易也空氣混合，燃料燃燒完全，與其他化石燃料相比，車(chē)輛使用天然氣燃燒時(shí)僅排放極微量的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸?，尾氣排放污染物較低。是世界公認(rèn)的“清潔燃

27、料”。在目前世界能源消費(fèi)構(gòu)成中，天然氣占大約21%。到2025年，這一比例將上升到近30%。但天然氣做汽車(chē)能源也有動(dòng)力性較低、儲(chǔ)氣瓶、汽車(chē)用戶的初始投資較大等缺點(diǎn)。天然氣在一些國(guó)家的城市公共汽車(chē)及出租車(chē)上使用并大力推廣，已有約330萬(wàn)兩天然氣汽車(chē)，而使用較多的是壓縮天然氣（CNG）汽車(chē)，全世界有CNG加氣站7000個(gè)。今年來(lái)又發(fā)展了液化天然氣（LNG），目前正在研究之中的是吸附天然氣（ANG）汽車(chē)。天然其已成為解決汽車(chē)大氣污染的主要清潔代用能源。圖2.2 天然氣汽車(chē)結(jié)構(gòu) 液化石油氣液化石油氣（Liquenfied Petroleum Gas，簡(jiǎn)稱LPG）常溫常壓下是一種無(wú)毒、無(wú)色、無(wú)味的氣體。

28、其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯以及少量不易液化的乙烯和少量不易液化的戊烷。液化石油氣具有辛烷值高、氫含量大、硫、氮等雜質(zhì)少、熱值高、儲(chǔ)運(yùn)壓力低等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒完全，排放污染低，是城市車(chē)輛比較理想的清潔燃料。但也存在著動(dòng)力性比汽油汽車(chē)低等缺點(diǎn)。世界各國(guó)始終積極推廣液化氣汽車(chē)，目前世界車(chē)用液化氣消費(fèi)量已達(dá)到500萬(wàn)噸以上，燃用液化氣的汽車(chē)道道520萬(wàn)輛以上，加氣站月28000多座，而且還在逐年增加。它與天然氣已成為重要的汽車(chē)清潔能源了。 生物質(zhì)液體燃料生物質(zhì)是指光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，包括所有動(dòng)植物和微生物。生物質(zhì)能量是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在生物中的一種能量形式，一種以生物質(zhì)為載體

29、的能量。生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源。這些以葡萄糖、淀粉等物質(zhì)形式存在與植物內(nèi)部的能量，經(jīng)過(guò)生物技術(shù)的加工，就能夠轉(zhuǎn)變成乙醇、生物柴油、甲醇、二甲醚等燃料。生物質(zhì)能是來(lái)源于太陽(yáng)能的一種可再生能源，具有資源豐富、含碳量低的特點(diǎn)。(1)醇類燃料醇類燃料目前主要有甲醇和乙醇。甲醇的來(lái)源廣泛，可以從煤、天然氣、木材和其他含碳物質(zhì)甚至垃圾中制取。乙醇的原料主要是含糖、含淀粉的農(nóng)作物，如甜菜、甘蔗、玉米、草桿等。甲醇和乙醇相比，都具有來(lái)源廣泛、豐富、抗暴性好，與石油燃料的理化性能相近等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)春雷燃料吸水性強(qiáng)，化學(xué)活性高，容易發(fā)生早燃等缺點(diǎn)。醇類燃料汽車(chē)發(fā)展較早，到目前為止，在技術(shù)方

30、面和成本方面已達(dá)到實(shí)用階段。醇類燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用主要有摻燒、純燒、和改質(zhì)三種。主要是以液態(tài)摻燒（與汽油以一定比例混合）形式應(yīng)用與點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上。車(chē)輛使用醇類燃料，其尾氣中污染物一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物的排放量都比使用汽油低，雖然排氣中的醇類不完全燃燒產(chǎn)物甲醛、乙醛、甲醇含量較高，但通過(guò)在排氣管中采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┘纯蓪⑴艢庵械募兹?、乙醛、甲醇含量大大降低。而且通過(guò)纖維素生產(chǎn)的乙醇使用秸稈、草皮、和樹(shù)皮，不會(huì)威脅人類的食物供應(yīng)。通過(guò)使用特定的酶將纖維素進(jìn)行分解獲得簡(jiǎn)單的糖類物質(zhì)，再把些糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成能量使用。而且不需要重新改裝汽車(chē)就能有效地驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。目前世界上有一定數(shù)量的汽車(chē)采用醇類與汽油

31、摻燒的方法。在貧油及植物豐富的國(guó)家和地區(qū)能作為汽油的補(bǔ)充，已有較大的使用范圍。(2)生物質(zhì)柴油生物柴油是指以油料作物、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、廢餐飲油等為原料油通過(guò)酯交換工藝制成的甲酯或乙酯燃料。由于生物柴油屬可再生能源，所以對(duì)能源安全和保護(hù)環(huán)境具有重大意義。而且生物柴油不含對(duì)環(huán)境造成污染的硫化物和芳香烴，加上含有10%的氧，其燃燒更加完全，從而大大改善柴油車(chē)尾氣排放。這種燃料可作為柴油的替代燃料或添加劑供內(nèi)燃機(jī)使用。生物柴油在柴油機(jī)的使用方法有純燒和摻燒兩種。目前，由于生物柴油純燒在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、黏度和服飾橡膠和塑料等多方面的原因，應(yīng)用較少，大多是以一定的比例與

32、礦物柴油（普通柴油）相混合，形成生物柴油混合物進(jìn)行摻燒。作為能源的一種補(bǔ)充，應(yīng)用于某些國(guó)家或地區(qū)。(3)二甲醚二甲醚（Dimethy Ether），簡(jiǎn)稱DME，其化學(xué)式是CH3OCH3 在自然界中并不存在，但可以由生物質(zhì)、天然氣、煤等制取。二甲醚在常溫常壓下是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒氣體。在大氣中二甲醚能夠在短時(shí)間內(nèi)分解為水和二氧化碳（半衰期只有5天），不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。作為柴油機(jī)代用燃料使用，二甲醚具有十六烷值高，不含S、N等雜質(zhì)，加上組成中含氧，尾氣排放造成的環(huán)境污染少，其CO和HC的排放比以柴油為燃料的柴油機(jī)有較大幅度的下降，因而是城市車(chē)輛比較理想的清潔燃料。但其也存在著潤(rùn)滑性差、成本高、投資

33、較大等缺點(diǎn)。目前二甲醚在汽車(chē)上應(yīng)用的主渠道是用作壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，其使用方式主要有直接燃用純液態(tài)二甲醚和以二甲醚作為點(diǎn)火促進(jìn)物質(zhì)兩種方式。但二甲醚仍然存在車(chē)成本和技術(shù)上等問(wèn)題，主要用于化工領(lǐng)域，在汽車(chē)燃料領(lǐng)域上的應(yīng)用還不成熟。氫氣氫在常溫常壓下是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的氣體。氫可以燃燒，產(chǎn)生熱量。氫氣的來(lái)源主要是從水中通過(guò)裂解制取。雖然氫氣本身的天然儲(chǔ)量不大，但作為氫的來(lái)源水資源卻十分豐富，而且氫燃燒后生成物質(zhì)還是水，能形成資源的快速循環(huán)。氫氣燃料汽車(chē)，即以氫氣為能源的汽車(chē)，目前主要應(yīng)用的技術(shù)途徑有兩個(gè)：一是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)改用氫氣燃料；而是氫氣燃料電池電動(dòng)車(chē)，這依賴于燃料電池技術(shù)的發(fā)展。氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬點(diǎn)

34、燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，可以有汽油機(jī)或柴油機(jī)改制。通常的氫氣使用方法有壓縮氫氣汽車(chē)、液化氫氣汽車(chē)和吸附氫氣汽車(chē)三種。與使用傳統(tǒng)能源的汽車(chē)相比，用氫氣做發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的汽車(chē)具有明顯的優(yōu)越性：潔凈無(wú)污染，能源轉(zhuǎn)化率高（40%以上），噪聲低，續(xù)駛里程可與汽油車(chē)相當(dāng)。同時(shí)，氫氣來(lái)源廣泛。對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)只需稍加改造，就可燃燒氫氣。所以有人認(rèn)為未來(lái)的燃料是氫氣，氫氣燃料汽車(chē)是將來(lái)最有希望的交通工具。氫氣汽車(chē)還處于研究探索階段，真正應(yīng)用很少。目前具代表性的就是BMW公司已經(jīng)量產(chǎn)的Hydrogen 7，其搭載的是6.0升的V12雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，可以達(dá)到191千瓦強(qiáng)大動(dòng)力，時(shí)速230公里小時(shí)。單獨(dú)依靠氫能可以行駛200公里。既可

35、以用氫驅(qū)動(dòng)，也可以用汽油驅(qū)動(dòng)（這款車(chē)完全可以以氫驅(qū)動(dòng)，之所以采用雙燃料油模式。是因?yàn)槟壳凹託湔具€沒(méi)有得到大規(guī)模的普及，當(dāng)氫被耗盡后，要有足夠的汽油來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛）。液氫罐也通過(guò)碳纖維復(fù)合材料、真空隔熱層及鋁箔等材料有效地降低了熱傳遞，安全問(wèn)題得到了很好的解決。但使用氫驅(qū)動(dòng)的百公里的費(fèi)用是使用汽油的2-3倍。因此，以氫氣作為汽車(chē)燃料暫時(shí)存在成本問(wèn)題，加上加氫站數(shù)量不多，使用氫動(dòng)力車(chē)的普及受到了一定的制約 第三章汽車(chē)新能源的發(fā)展趨勢(shì) 3.1推廣柴油市場(chǎng) 與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有高效率，低油耗，壽命長(zhǎng)。使用可靠等特點(diǎn)。比汽油機(jī)的燃料消耗降低了45%到60%。平均效率卻要高出25%。在歐洲使用柴油

36、車(chē)已成大勢(shì)。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，接近50%的汽車(chē)都采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；西歐國(guó)家100%的重型車(chē)、90%的輕型車(chē)都采用柴油機(jī)，歐洲柴油轎車(chē)已占轎車(chē)年產(chǎn)量的32%，法國(guó)、西班牙、意大利等國(guó)更高達(dá)50%以上，在德國(guó)，出租車(chē)基本上都是柴油轎車(chē)。作為一種成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，柴油車(chē)勢(shì)必在新一輪汽車(chē)能源競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)重要的地位。除了傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，目前世界各國(guó)也在積極研發(fā)生物柴油技術(shù)。生物柴油取自天然植物。具有可再生，易于生物降解、燃燒污染物排放低等特點(diǎn)。在歐洲、生物柴油的份額已占成品油市場(chǎng)的5%以上。此外，政府還免除生物柴油90%的的稅收，極大地促進(jìn)了生物柴油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在美國(guó)，能源部及環(huán)保局也提出鼓勵(lì)使用生物柴

37、油的政策，以減少對(duì)石油資源的消耗。3.2發(fā)展替代燃?xì)饽茉丛谖覈?guó)，燃?xì)馄?chē)在代用然來(lái)哦汽車(chē)中占到大約90%的份額。美國(guó)的目標(biāo)是，到2010年，7%的公共汽車(chē)、50%的出租車(chē)和班車(chē)改為天然氣汽車(chē)。到2010年，德國(guó)天然氣汽車(chē)數(shù)量計(jì)劃達(dá)到10萬(wàn)至40萬(wàn)輛，加氣站將由180座增加到至少300座。然而由于氣體燃料體積能量密度低，燃?xì)馄?chē)仍然存在動(dòng)力不足、行駛里程較短等缺點(diǎn)，這也會(huì)在一定程度上成為制約燃?xì)馄?chē)發(fā)展的主要因素。3.3推廣混合動(dòng)力汽車(chē)混合動(dòng)力系統(tǒng)非常合適汽車(chē)行駛工況變化，能夠滿足汽車(chē)動(dòng)力性要求，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

38、是污染環(huán)境。而混合動(dòng)力汽車(chē)則針對(duì)不同的道路環(huán)境實(shí)施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。例如在城市運(yùn)行時(shí)，當(dāng)交通堵塞或遇到紅燈時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)關(guān)閉，當(dāng)車(chē)隊(duì)移動(dòng)時(shí)或信號(hào)燈轉(zhuǎn)為綠燈時(shí)駕駛者只要輕踩加速踏板，電動(dòng)機(jī)就能驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。在市區(qū)內(nèi)當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)效率空轉(zhuǎn)或車(chē)輛移動(dòng)緩慢時(shí)，使用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力源不但對(duì)環(huán)境有利，而且還減少了噪音。因此，越是在交通日益擁擠的大城市使用混合動(dòng)力汽車(chē)，就越能夠顯示出它的節(jié)能、環(huán)保、適應(yīng)能力廣的優(yōu)越性。平均油耗可降低30%以上，同時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)的開(kāi)發(fā)，也促進(jìn)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)，動(dòng)力蓄電池技術(shù)的提高，帶動(dòng)這些新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為向燃料電池汽車(chē)轉(zhuǎn)型打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3.4逐步進(jìn)入氫動(dòng)力時(shí)代燃料電

39、池作為一種高效零污染電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換裝置，被認(rèn)為是汽車(chē)動(dòng)力電氣化核心部件的理想選擇；氫能燃料電池作為新一代汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型目標(biāo)被全球所看好。人類通過(guò)持續(xù)不斷的努力。最終實(shí)現(xiàn)能源動(dòng)力系統(tǒng)的根本轉(zhuǎn)型。實(shí)現(xiàn)向氫經(jīng)濟(jì)過(guò)度。仍將是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究，預(yù)計(jì)燃料電池轎車(chē)的大規(guī)模商業(yè)化大約在2020年左右，最終的氫能經(jīng)濟(jì)會(huì)在2040-2050年之間實(shí)現(xiàn)。從而進(jìn)入氫動(dòng)力時(shí)代。 第四章 氫能源汽車(chē)4.1氫動(dòng)力應(yīng)于汽車(chē)的主要技術(shù)途徑氫氣燃料汽車(chē)，即以氫氣為能源的汽車(chē)，目前主要應(yīng)用的技術(shù)途徑有兩個(gè)：一是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)改用氫氣燃料；二是氫氣燃料電池電動(dòng)車(chē)，這依賴于燃料電池技術(shù)的發(fā)展4.1.1內(nèi)燃機(jī)用氫氣

40、燃料氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，可以由汽油機(jī)改制，也可以有柴油機(jī)改制。由汽油機(jī)改制要考慮噴氫器的安裝，由柴油機(jī)改制則要考慮加裝點(diǎn)火系統(tǒng)等問(wèn)題。常用的氫氣使用方法有壓縮清漆汽車(chē)、液化氫氣汽車(chē)和吸附氫氣汽車(chē)三種。壓縮氫汽車(chē)：壓縮氫汽車(chē)是指以高壓氣態(tài)攜帶氫的氫燃料汽車(chē)，氫氣一20-25MPa的壓力儲(chǔ)存于高壓容器中。工作時(shí)經(jīng)降壓、計(jì)量和混合后進(jìn)入汽缸，也可以直接噴入汽缸。由于燃料箱尺寸的問(wèn)題，難以運(yùn)用于汽車(chē)上。液化氫汽車(chē)：液化氫汽車(chē)是指以液態(tài)攜帶氫的氫燃料汽車(chē)，工作時(shí)液態(tài)氫經(jīng)升溫、降壓和計(jì)量，然后直接噴入汽缸，或在機(jī)外混合后進(jìn)入汽缸。一般是直接噴入汽缸。但由于氫氣要在非常低溫條件下（-253攝氏度）才可

41、液化成液化氫。因此液態(tài)容器必須耐超低溫，材料要求很高，管道及閥門(mén)要求有極高的絕熱能力及耐低溫能力，而且各街頭處還必須非常密封。因此也有一定的難度。吸附氫汽車(chē)：吸附氫汽車(chē)是指以金屬氫化物或納米管攜帶氫的氫燃料汽車(chē)，工作時(shí)，儲(chǔ)存于金屬氫化物或碳納米管中的氫釋放出來(lái)直接噴入汽缸，或在機(jī)外與空氣混合后進(jìn)入汽缸。4.1.2氫燃料電池電動(dòng)車(chē)燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的高效率發(fā)電裝置。目前大多數(shù)燃料電池汽車(chē)使用壓縮氫氣或液化氫氣作為燃料。氫燃料電池裝置從本質(zhì)上說(shuō)是水電解的一個(gè)逆裝置。是氫和氧通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)生成水，并釋放出電能的過(guò)程。與使用傳統(tǒng)能源的汽車(chē)相比，用氫氣

42、做發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的汽車(chē)具有明顯的優(yōu)越性：潔凈無(wú)污染，能源轉(zhuǎn)化率高（40%以上），噪聲低，續(xù)駛里程可與汽油車(chē)相當(dāng)。同時(shí)，氫氣來(lái)源廣泛。對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)只需稍加改造，就可燃燒氫氣。所以有人認(rèn)為未來(lái)的燃料是氫氣，氫氣燃料汽車(chē)是將來(lái)最有希望的交通工具。氫氣汽車(chē)還處于研究探索階段。4.2世界各國(guó)氫能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀美國(guó)：早在1994年，克林頓政府實(shí)施“新一代汽車(chē)合作計(jì)劃”（PNGV），耗資15億美元，開(kāi)發(fā)3倍于當(dāng)時(shí)燃料效益的新一代先進(jìn)轎車(chē)。布什政府提出“自由轎車(chē)”（Freedom car）項(xiàng)目以及“自由燃料”（Freedom fuel）計(jì)劃（氫計(jì)劃），總共耗資17億美元，從事氫能燃料電池、氫能基礎(chǔ)建設(shè)與尖端車(chē)輛

43、科技的發(fā)展。美國(guó)政府在相關(guān)政策上積極鼓勵(lì)新能源汽車(chē)，對(duì)購(gòu)買(mǎi)每輛零排放汽車(chē)補(bǔ)貼4000美元，并要求到20062007年聯(lián)邦機(jī)構(gòu)新購(gòu)車(chē)輛應(yīng)有5%為氫燃料電池車(chē)，以后還將提高到20%。密執(zhí)安州2002年就在底特律建立了“下一代能源”工業(yè)區(qū)，同時(shí)還頒布了“氫氣高速路”計(jì)劃以及一些鼓勵(lì)措施，例如，購(gòu)買(mǎi)氫動(dòng)力汽車(chē)消費(fèi)者可以享受減稅、免費(fèi)泊車(chē)和洗車(chē)價(jià)格優(yōu)惠等便利。舊金山市共有90輛氫動(dòng)力車(chē)在路上行駛，計(jì)劃2007年在洛杉磯、舊金山推出300輛燃料電池車(chē)，同時(shí)將現(xiàn)有的16個(gè)加氫站，2005年底增加到27個(gè)，2010年達(dá)到50個(gè)。同時(shí)，成立“加利福尼亞燃料單元伙伴協(xié)會(huì)”，與汽車(chē)制造商、環(huán)?？蒲袡C(jī)構(gòu)、政府部門(mén)和民

44、間組織聯(lián)手，從資金、技術(shù)、政策、宣傳、工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置上共同努力，推動(dòng)燃料電池車(chē)的發(fā)展?？梢?jiàn)，“自由燃料”計(jì)劃實(shí)際上就是放棄電動(dòng)汽車(chē)的研究而轉(zhuǎn)向燃料電池汽車(chē)，并要在2010年讓該類汽車(chē)在市場(chǎng)上占到25%的份額，在2020年廣泛推廣實(shí)用性的氫燃料電池車(chē)。美國(guó)政府堅(jiān)信，到20152020年，燃料電池電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料的加注基礎(chǔ)設(shè)施，將一切準(zhǔn)備就緒。日本：從世界范圍看，日本是新能源車(chē)技術(shù)發(fā)展速度最快的幾個(gè)國(guó)家之一，特別是在混合動(dòng)力汽車(chē)的產(chǎn)品發(fā)展方面，日本居世界領(lǐng)先地位。在燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域，日本從1993年起就開(kāi)始實(shí)施"世界能源網(wǎng)絡(luò)"計(jì)劃，深入研究氫及其基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)，希望到2020

45、年逐步推廣氫能。小泉首相在2002年2月的施政方針明確表示：“燃料電池是打開(kāi)氫能源時(shí)代大門(mén)的關(guān)鍵，希望能在3年內(nèi)投入使用。” 2002年，日本成立氫能與燃料電池展示項(xiàng)目組，當(dāng)年投資20億日元，次年又投資25億日元。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提出的目標(biāo)是在2010年前要把燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)格降低到普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的水平，并從政府機(jī)關(guān)開(kāi)始普及燃料電池車(chē)。歐洲：2003年，歐盟發(fā)布了氫發(fā)展構(gòu)想報(bào)告和行動(dòng)計(jì)劃，將在4年內(nèi)投資20億美元，計(jì)劃到2030年使氫燃料車(chē)的比例達(dá)到15%，2040年至少翻一番，并創(chuàng)立歐洲氫燃料電池合作組織。“歐洲清潔城市運(yùn)輸項(xiàng)目計(jì)劃”(CUTE)投資1850萬(wàn)歐元,進(jìn)行大規(guī)模的燃料電池公共汽

46、車(chē)示范試驗(yàn)。參加這個(gè)項(xiàng)目的有9個(gè)國(guó)家，13個(gè)大城市，40個(gè)企業(yè)，31輛燃料電池公共汽車(chē)。從2002年6月到2006年7月長(zhǎng)期進(jìn)行證實(shí)性產(chǎn)品生命周期分析和對(duì)氫燃料供應(yīng)設(shè)施建設(shè)的運(yùn)用驗(yàn)證，應(yīng)用多種不同的氫加注裝置，為今后動(dòng)態(tài)地實(shí)用化做準(zhǔn)備。歐共體還提出了富有競(jìng)爭(zhēng)性的“明日的汽車(chē)”計(jì)劃，以20032005年為目標(biāo)，由汽車(chē)公司、汽車(chē)零部件公司、能源行業(yè)和化工行業(yè)等共同進(jìn)行低排放車(chē)輛、零排放車(chē)輛開(kāi)發(fā)，其中包括電動(dòng)汽車(chē)用蓄電池、燃料電池在內(nèi)的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，以及與此相關(guān)的重要技術(shù)（電子技術(shù)、輕量化材料、電子控制技術(shù)）開(kāi)發(fā)。其它國(guó)家：除了上述國(guó)家之外，其它各國(guó)也在努力，希望在燃料電池方面能爭(zhēng)得一席之位。加拿大

47、：政府投入2.15億加元進(jìn)行“氫能早期采用者計(jì)劃”，用于開(kāi)發(fā)新觀念，包括氫能高速公路的建設(shè)?！凹幽么筮\(yùn)輸燃料電池聯(lián)盟”，政府出資2300萬(wàn)加元展示燃料電池車(chē)。還有，“加拿大燃料電池氫能社區(qū)伙伴”、“溫哥華燃料電池專案”以及“復(fù)合燃料電池運(yùn)輸公共項(xiàng)目”等項(xiàng)目。同時(shí)，巴拉德公司支持加拿大政府在范庫(kù)弗峰和惠斯勒之間興建世界第一條氫能公路。通過(guò)使用建在公路上7個(gè)制氫點(diǎn)制取的氫氣，來(lái)促進(jìn)車(chē)用氫燃料電池更廣泛的應(yīng)用，這僅僅是加拿大氫能長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃的一部分。新加坡：研究人員成功研制出一種新型氫燃料電池，可用于摩托車(chē)，他們還希望這種新型燃?xì)潆姵貙?lái)能在電視、收音機(jī)甚至手機(jī)等電器上使用。冰島：人口僅28萬(wàn)，58

48、%的能源和近100%的電力來(lái)自水電和地?zé)?，早?999年就提出到2030年將率先建成氫經(jīng)濟(jì)，首先更換首都雷克雅未克的全部公交車(chē)，并使全部機(jī)動(dòng)車(chē)和漁船使用氫燃料電池。韓國(guó)：對(duì)氫燃料技術(shù)的研究比美、日等國(guó)落后45年，但也公布了以氫為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)能源政策，希望到2020年陸續(xù)投資8.43億美元，使交通對(duì)原油的依賴減少20%。4.3我國(guó)氫能源汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀4.3.1中國(guó)氫能源汽車(chē)的發(fā)展戰(zhàn)略：與世界其它國(guó)家一樣，中國(guó)新能源汽車(chē)的研發(fā)工作也在如火如荼地進(jìn)行著。“十五”期間，國(guó)家從維護(hù)能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車(chē)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)國(guó)家汽車(chē)工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，設(shè)立“電動(dòng)汽車(chē)重大科技專項(xiàng)”，組織企業(yè)、

49、高等院校和科技機(jī)構(gòu)，集中國(guó)家、地方、企業(yè)、高校、科研院所等方面的力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。2001年2月，“十五”國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（簡(jiǎn)稱863計(jì)劃）電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)通過(guò)了科技部立項(xiàng)論證會(huì)，這是我國(guó)有史以來(lái)最大的新能源汽車(chē)科技專項(xiàng)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。總體投入24億人民幣，三大汽車(chē)集團(tuán)、112家科研單位參與研發(fā)，同時(shí)制訂了三大戰(zhàn)略目標(biāo)(實(shí)現(xiàn)我國(guó)車(chē)用潔凈燃料的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)換，減輕對(duì)石化能源需求的壓力；跳出先污染再治理的怪圈，首先解決大城市公交問(wèn)題，改善城市大氣環(huán)境；跨越式發(fā)展，在世界汽車(chē)工業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)制高點(diǎn))、“三橫三縱”研發(fā)布局（三橫：純電動(dòng)車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)；三縱：電池、電機(jī)、控制系統(tǒng)的零

50、部件）和新能源汽車(chē)發(fā)展戰(zhàn)略（優(yōu)先發(fā)展燃料電池汽車(chē)）；大力推進(jìn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)；兼顧純電動(dòng)汽車(chē)；根據(jù)我國(guó)的資源結(jié)構(gòu)，采取多樣化能源的發(fā)展戰(zhàn)略）。中國(guó)政府在提交給“氫能經(jīng)濟(jì)的國(guó)際伙伴”的報(bào)告中，提出一個(gè)目標(biāo)：希望中國(guó)在21世紀(jì)中期向氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)也制訂了燃料電池汽車(chē)批量生產(chǎn)的計(jì)劃：在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上，燃料電池汽車(chē)將投入使用，2010年實(shí)現(xiàn)萬(wàn)輛級(jí)產(chǎn)量，2015年燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)到10萬(wàn)輛。燃料電池汽車(chē)的研發(fā)得到國(guó)家和地方政府的大力支持。4.3.2我國(guó)氫能源發(fā)展的現(xiàn)狀：我國(guó)政府非常重視燃料電池技術(shù)，在“863計(jì)劃”中，已經(jīng)將燃料電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)作為重點(diǎn)項(xiàng)目，2002年首批74項(xiàng)課題開(kāi)始攻關(guān)，2003轉(zhuǎn)入關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān)和產(chǎn)業(yè)化前期準(zhǔn)備階段。并在“十五”期間，繼續(xù)立項(xiàng)資助燃料電池的研究開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)研制質(zhì)子交換膜燃料電池。近年來(lái)，我國(guó)在燃料電池汽車(chē)的主要成績(jī)：“鳳凰”氫燃料電池樣車(chē)上海通用的泛亞汽車(chē)技術(shù)中心以GL8公務(wù)商用車(chē)為原型，研發(fā)出一款氫燃料電池樣車(chē)：“楚天一號(hào)” 武漢理工大學(xué)與東風(fēng)汽車(chē)公司聯(lián)手，成功研制出以25kW氫燃料電池作為動(dòng)力的轎