绿色汽车:后工业时代的必由之路
子电池,绿色汽车的第二心脏
锂离子电池不仅可以成为石油的替代性产品、而且可以减少温室气体排放。锂离子电池的负极是储锂材料,正极是含锂的过渡金属化合物,电解质是锂盐有机溶液。锂离子蓄电池具有电压高、比能高、充放电寿命长、充电快速、安全可靠、自放电比率低等伏势, 最重要的是零污染。近几年国际汽车巨头与电子企业也陆续开始大规模的锂电池研发与投资。其中包括丰田与松下、大众与三洋、博世与三星等,在未来锂电池这一新兴技术必将取代镍氢电池。锂电池主要分锰酸锂电池和磷酸铁锂电池两种,而我国对锰酸锂电池发展已初具规模,对磷酸铁锂电池的研究工作进展顺利,并且还取得了一些专利上的突破。去年北京奥运会上的绿色客车就是我国自主研发的磷酸铁锂电池,更成为了北京奥运会上的一个亮点。但由于磷酸铁锂电池的安全标准要求很高,将成为未来锂电池发展的重要方向,而这一高新技术领域也是国外各汽车企业研发的重点方向。装有锂离子电池的电动车使用成本上将会比汽油车更低,在未来一些电力企业和环保车辆驾驶者一定会对这项技术情有独钟。虽然锂电池大规模普及应用于电动车需要一定时间,但我们有理由相信,假以时日,锂离子电池动力车一定会占领未来的主流消费市场成为绿色时代的能源翘楚。
太阳能,绿色汽车的能量之源
太阳是宇宙对人类的恩赐也是取之不尽,用之不竭的能量之源。而智慧的人类早在上世纪五十年代就已将触角伸向太阳这一表面温度高达6000℃,内部温度高达两千万度的巨大火球。
把太阳光转变成电能,是利用太阳能的重要途径。上世纪50 年代人们就研发了第一块光电池。又将光电池装在汽车上,用它将太阳光不断地转化成电能。而太阳能汽车就是在车顶上装有一个太阳能电池大棚,在阳光照射下,大棚将吸收的光能传递给汽车,原理是太阳光子在日光下产生能量进而带动电子从一个半运动的金属粒子的一层转移到另一层,而电子的运动产生了通用的电力以供汽车的动力。在太阳能汽车上还装有蜂窝式的装置,这就是太阳能电池板,它是由几百个PV 光电池板组成,在通过电线的连接使若干个电线串并联在一起然后连接光电池片使其达到蓄电池的电压,太阳能是无成本的自然资源, 世界上很多国家都已经开其先河,早在上世纪八十年代初日本、德国、美国、法国等一批国家已经研制出太阳能汽车,并大力推广,而我国在太阳能汽车领域起步较晚,2001 年,上海交大设计制造了“思源”号太阳能电动车,但当时由于使用了串联电阻的调速方式,其能量利用率较低,车速也仅为20~36km/h,续航能力很差。
到了2005 上海交大又一辆太阳能车问世,虽然技术能力和研发能力还不成熟,但这些尝试都预示着太阳能汽车正逐渐走进那些热爱绿色生活车主们的视野。
生物燃料,绿色汽车的新鲜血液
通过种植绿色植物和农产品(11.27,0.07,0.63%),提炼出生物资源中可再生利用的物质如以玉米,油菜籽、向日葵、芥菜、棉籽、棕榈籽、大豆,牛肉、家禽的脂肪为原料。通常我们生产出的常用产品是燃料乙醇生物丁醇和生物柴油。自上世纪七十年代以来人们就开始使用汽油混合燃料,玉米农们一直在敦促着人们,要更多地使用乙醇作汽油燃料。乙醇燃料多以玉米为原料,通过淀粉或糖类植物的发酵和蒸馏后就能产生大量的乙醇,这种燃料可以大大降低气体排放标准,比汽柴油的污染度要小的多。生物丁醇以甜菜为主料转化为生物丁醇。比乙醇更难溶于水,能源密度比乙醇要高,在炼厂就能进行混合,并通过管道运输,不像乙醇必须在终端混合,据悉2011 年后,生物丁醇的市场前景将会超过10 亿美元,发展前景很大。而生物柴油是以大豆做原料,燃烧后排出的废气有股炸薯条的味道,这种燃料低污染,无气味,环保可再生。
当传统的石化能源日益枯竭,人类面临的生态环境污染日益加剧的今天,世界各国都在积极寻求可再生能源来替代日益匮乏的传统能源,进而可以直接替代车用燃油,这一新兴理念的出现激发了汽车消费大国以及农业生产大国的强烈兴趣。
美国曾提出在10 年内将石油消耗减少20%,其中就是利用生物燃料等可再生能源,替代汽车所耗15% 的石油消费量以及20% 的节油量,这相当于美国从中东地区进口石油量的70%,预计到2017 年美国将会把乙醇和其它可再生车用燃料的产量提至目前的5 倍左右。这将超过10 年前的9 倍之多。目前为止美国已有将近六百万辆乙醇燃料汽车。这个具有前瞻性的超级大国正在以强者的姿态来力行着它们的宿命。
巴西是个产糖大国,它拥有世界最大的乙醇加工基地,每年可以用糖加工乙醇大约130 亿升。早在几年前就开始推行“乙醇与汽油”双燃料汽车,又称弹性燃料汽车,在石油价格高位不下的背景下,乙醇燃料的价格优势越来越明显。去年巴西还实施了生物柴油计划,即在现有柴油中添加2% 的生