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天然气汽车论文_天然气汽车论文结论

佚名 2024-05-23 人已围观

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畅想未来新能源论文

       国际油价破百之后,新能源再次被人们关注。然而,新能源在缓解能源危机这个大舞台上,到底能发挥多大的作用?哪些新能源又值得消费者期待呢?

        面对高油价和潜在的石油供应危机,各国政府都把解决能源问题作为维护国家安全的战略问题提到议事日程中来。中国工程院博士冀星说,摆在各国政府面前的有两条道路:一是开源节流,寻求更多的石油供应渠道,并提高石油的使用效率;二是开发新能源。

        为了促进新能源的开发利用,2006年1月1日,我国正式颁布实施了《可再生能源法》。该法将可再生能源的范围进行了限定,即风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。国家还出台了一系列政策和措施,旨在推动以秸秆、甘蔗、玉米等农林产品以及畜牧业生产废弃物等为代表的生物能源发展。

        2007年,国家发改委发布的《能源发展“十一五”规划》,描绘出一幅未来5年我国能发展的蓝图。

        乙醇汽油推广范围逐渐扩大

        在众多新能源中,目前我国唯有乙醇汽油真正得到了推广,并且范围逐渐扩大。现在吉林、辽宁、黑龙江、河南、安徽五省及湖北、山东、江苏、河北、广西五省的部分地区都在使用乙醇汽油。

        乙醇俗称酒精,车用乙醇汽油是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的一种新型汽车燃料。它基本不影响汽车的行驶性能,还可以减少有害气体的排放量。

        虽然乙醇汽油的技术成熟,推广也一直稳步进行,但就在国务院2007年举行的一次关于可再生能源的会议上决定,我国将停止新建的粮食乙醇燃料项目。据了解,出台这一政策是为了保证粮食安全,保证玉米、小麦和其他农产品的种植比例平衡。农业部农村经济研究中心的有关专家认为,由于利用率最高、价格最为低廉,以木薯资源制造酒精前景广阔,我国燃料乙醇由此向非粮乙醇转折。

        中国汽车技术研究中心高海洋博士认为,从长远角度讲,推广乙醇汽油是节约能源,提高环保质量的有力举措,但就试点情况来看,在全国范围推广则要在成本、价格、政策等方面加以规范,这需要整个供求市场的磨合,而不是一朝一夕的事。

        生物柴油三年后进入正规加油站

        生物柴油作为传统柴油的替代能源已经得到世界各国的重视,我国的中国石油、中国石化、中国海洋石油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。有关方面预测,三年后生物柴油能进入正规加油站。

        生物柴油是以动植物油脂为原料的可再生能源,与传统石化柴油相比,生物柴油具有润滑性能好,使用安全等优势,目前全球生物柴油的主要应用领域是为汽车提供动力燃料。使用生物柴油车辆无需改装,只要与普通柴油按照一定比例调和即可。

        2006年,国家颁布《中华人民共和国可再生资源法》。虽然已有法规确定生物柴油的合法地位,但广大消费者近两年内还很难在正规加油站购买到。

        据了解,国家对成品油的监管非常严格,而目前生物柴油的质量参差不齐,如果在加油站销售,质量无法保证。另外,产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。国家发改委对生物柴油今后的推广已经有初步的计划,就是按照乙醇汽油的推广方式来分区域封闭式推广。

        中国工程院博士冀星透露,根据国家发改委的整体规划和四大集团研究实验进度,预计三年后生物柴油才能进入正规加油站。

        氢能源应用在车上有待时日

        与生物质能源相比,氢能源的发展势头略显弱势,但世界各国的研究机构和汽车制造企业在研究开发氢技术方面都取得了一些成绩。美国的通用汽车公司把远期目标定位在氢能源车,“雪佛兰Sequel”是该公司最新一代的氢能源概念车。

        氢能源是一种二次能源,目前主要的来源是利用水资源制取的。我国氢的来源极为丰富,制造提取的技术水平也有了一定的基础,水电解制氢、生物质气化制氢等制氢方法都已形成规模。

        虽然氢能源来源广泛,但作为新能源在车辆上推广还有一定难度。首先,提取氢能源的成本极高;第二,需要对车辆进行较大改造;第三,大量提取氢能源的难度较大;第四,需要广泛建造氢加注站点。业内专家认为,获得大量廉价的氢,是实现氢能利用的根本。

        太阳能汽车的美好前景

        1999年,巴西圣保罗大学的科研人员设计出一款新型太阳能汽车,这种汽车全部使用太阳能作为能源,发动机和车轮之间没有传输装置,最高时速超过100公里。这是世界上有报道的第一款真正意义上的太阳能汽车。

        2003年,由日本大学生制造的氢(hydrogen)和太阳能汽车成功穿越澳洲。该车从柏斯穿越沙漠行驶到悉尼,行程4084公里。汽车的排放物包括纯净水,悉尼市长特恩布尔在汽车抵达悉尼后,将水一饮而尽。

        南京理工大学车辆工程系吴小平教授分析说,太阳能汽车进入商业时代,至少还要30-50年,但太阳能在汽车上的局部应用,10年之内应可见到。比如随着汽车上空调、多媒体等大量需要耗用发动机动力供电的电器设备的使用,燃油发动机已经越来越难以满足需要,那么用太阳能电池替代发动机的部分功能,就既可减少汽车尾气排放量,又可提高发动机工作效率。另外,高尔夫球场、风景区等对环保要求较高,而对动力要求不高的场所,可能会使用太阳能小车做工作车或游览车。

        神秘的“可燃冰”

        在全世界寻找替代能源的努力中,一种神秘的物质逐渐浮出水面,它就是深藏在海底的比石油、煤燃烧值高数倍,被称为后石油时代能源的“可燃冰”。

        这种天然气水合物的晶体叫“可燃冰”,学名为“天然气水合物”,它透明无色,形似笼状的独特的冰结晶体,点火即燃烧,常温下分解出天然气,所以又叫“气冰”、“固体瓦斯”,是一种高能量的能源。我国在西海北部已经发现可燃冰的存在。

        目前,很多国家都只是证明其在某一地区内含有“可燃冰”这种资源,但却很难说出具体的可采储量。由于“可燃冰”分布于海底,因此勘探起来有很大难度,至少现阶段世界各国都不能像探测石油、天然气一样,通过分析地质构造和进一步勘探确认“可燃冰”的探明可采储量。

        “采集实物样本还具有一定的难度,‘可燃冰’的开发利用就更是难上加难。”专业人士指出,开发“可燃冰”非常危险,由于水化物是在低温高压下形成的。且开采时还有可能导致海床崩塌使甲烷大量释放,释放过程中一旦失控,难免酿成灾难。因此业界认为“可燃冰”成为新能源只是人类的一个希望。

        电动汽车蓄势待发

        电能汽车也称电动汽车,其工作原理是依靠蓄电池的电力使汽车发动机运转,使电能转化为机械能,从而驱动汽车。

        电能汽车可以有效解决传统汽车燃油的污染问题,很多国家和机构都在研究电能汽车,而电能汽车的主要问题是蓄电池的蓄电能力大小,它直接影响着汽车的行驶速度和行驶距离。

        现在,国内外各知名汽车厂商都开始下大力气开发电能汽车。

        比亚迪首款电动汽车F3e使用电能驱动,没有排放,没有污染,甚至没有汽缸发动机的噪音,充足电以后以140-150公里/小时的速度可行驶570公里,这种环保汽车的远景变得越来越清晰。

        电能汽车的发展将有效缓解能源危机,成为新能源动力车的重要组成部分。

        编后

        石油仍是当前最廉价的车用能源

        除了燃料乙醇、生物柴油和氢能源以外,风能、太阳能、水能等都可以作为替代能源用于车辆,但目前它们还停留在概念的范畴,石油仍是当前最廉价的车用能源。

        石油价格上涨已经变成了不可逆转的趋势。除非找到真正具有市场实用价值的替代能源,否则整个世界都将不可避免地沦为“石油的奴隶”。

        寻找新能源的意义不在于最终完成了什么样的研发,而在于它给我们提供了一种全新的思路、一种可能。

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       中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来,我国提出“节能和新能源汽车”战略,政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。

       2008年,新能源汽车在国内已呈全面出击之势。2008年成为我国“新能源汽车元年”。2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长,1-12月新能源乘用车销售899台,同比增长117%,而商用车的新能源车共销售1536台,1-12月同比下滑17%。

       2009年,在密集的扶持政策出台背景下,我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微,但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。2009年1-11月,新能源乘用车销量同比下降61.96%,至310辆。2009年1-11月,新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、混合动力客车等——销量同比增长178.98%,至4034辆。相比在乘用车市场的冷遇,“新能源汽车”在中国商用车市场已开始迅猛增长。

       2010年,我国正加大对新能源汽车的扶持力度,2010年6月1日起,国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。2010年7月,国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。

       在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。“十二.五”期间,我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段:2011-2015年开始进入产业化阶段,在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三.五”期间即2016-2020年,我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车,插电式电动轿车,氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。

       据调查,新型能源多种多样,如电能、太阳能、氢能、核能、乙醇等等,目前已发展比使用在汽车上面的有电能、氢能、天然气与液化石油气、醇类。在新能源的发展当中,我们不仅要注意能源是否足够,还要注意其是否对环境造成破坏。针对不同能源的汽车,我们将一一对其了解。

       1.纯电动汽车

       电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动 机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为,对于电动车而言,目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程,与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套,而这不是一家企业能解决的,需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设,才会有大规模推广的机会。

       优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。

       缺点: 目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

       2.燃料电池汽车

       燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。

       单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。

       近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。

       与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:

       1、零排放或近似零排放。

       2、减少了机油泄露带来的水污染。

       3、降低了温室气体的排放。

       4、提高了燃油经济性。

       5、提高了发动机燃烧效率。

       6、运行平稳、无噪声。

       3.氢动力汽车

       氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火,并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。

       随着“汽车社会”的逐渐形成,汽车保有量在不断地呈现上升趋势,而石油等资源却捉襟见肘,另一方面,吞下大量汽油的车辆不断排放着有害气体和污染物质。最终的解决之道当然不是限制汽车工业发展,而是开放替代石油的新能源,燃料电池车的四轮快速又安静地滚过路面,辙印出新能源的名字——氢。

       几乎所有的世界汽车巨头都在研制新能源汽车。电曾经被认为是汽车的未来动力,但蓄电池漫长的充电时间和重量使得人们渐渐对它兴味索然。而目前(指2009年)的电与汽油合用的混合动力车只能暂时性地缓解能源危机,只能减少但无法摆脱对石油的依赖。这个时候,氢动力燃料电池的出现,犹如再造了一艘诺亚方舟,让人们从危机中看到无限希望。

       以氢气为汽车燃料这种说法刚出来时吓人一跳,但事实上是有根据的。氢具有很高的能量密度,释放的能量足以使汽车发动机运转,而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水,没有污染。因此,许多科学家预言,以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术,它对汽车工业的革命性意义,相当于微处理器对计算机业那样重要

       优点:排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。

       缺点:氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。

       4.燃气汽车

       燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。近年来,世界上各国政府都积极寻求解决这一难题,开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好,可调正汽车燃料结构,运行成本低、技术成熟、安全可靠,所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。

       目前,燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流,在我国代用燃料汽车中占到90%左右。美国的目标是,到2010年,公共汽车领域有7%的汽车使用天然气,50%的出租车和班车改为专用天然气的汽车;到2010年,德国天然气汽车数量将达到10万至40万辆,加气站将由目前的180座增加到至少300座。

       业内专家指出,替代燃料的作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来的各种压力以及对经济发展产生的负面影响。近期,中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车的替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用,取决于中国替代燃料的资源、分布、可利用情况,替代燃料生产与应用技术的成熟程度以及减少对环境污染等;替代燃料的生产规模、投资、生产成本、价格决定着其与石油燃料的竞争力;汽车生产结构与设计改进必须与燃料相适应。

       以燃气替代燃油将是中国乃至世界汽车发展的必然趋势。我国应尽快组织力量,制定出国家级燃气汽车政策。考虑到我国能源安全主要是石油的状况,发展包括燃气汽车在内的各种代用燃料汽车,已是刻不容缓的事,根据国情应该做到:

       一是要限制燃气价格,使油、气价格之间保持合理的差价,如四川省、重庆市的油、气差价,即可保证燃气汽车适度发展;

       二是鉴于加气站投资大,回收期长,政府适当给予一定补贴,在加气站售出的气价和汽车用户因用气节省的燃料费用之间,调节好利益分配;

       三是对加气站的所得税,应参照高新技术产业开发区政策,采取免二减三的税收政策;

       四是将加气站用电按照特殊工业用电对待,电价从优;另外,对加气站用地,能按重大项目和环保产业对待,特事特办,不要互相推诿、扯皮,积极采用国外先进建站标准,科学确定消防安全距离,节省土地资源。

       5.生物乙醇汽车

       乙醇俗称酒精,通俗些说,使用乙醇为燃料的汽车,也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长,无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟,近来由于石油资源紧张,汽车能源多元化趋向加剧,乙醇汽车又提到议事日程。

       目前世界上已有40多个国家,不同程度应用乙醇汽车,有的已达到较大规模的推广,乙醇汽车的地位日益提升。

       在汽车上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽车缸内燃烧更完全,可以降低尾气的害物的排放。

       乙醇汽车的燃料应用方式:一、掺烧,指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中,乙醇和容积比例以“E”表示,如乙醇占10%,15%,则用E10,E15来表示,目前,掺烧占乙醇汽车占主要地位。二、纯烧,即单烧乙醇,可用E100%表示,目前应用并不多,属于试行阶段;三、变性燃料乙醇,指乙醇脱水后,再添加变性剂而生成的乙醇,这也是属于试验应用阶步;四、灵活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料,还可以用氢气,并随时可以切换。如福特,丰田汽车均在试验灵活燃料汽车(FFV)

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       YC6G CNG单燃料气体发动机是以天燃气为燃料产生动力的内燃机。该发动机在完成整机能量转换过程中,由于各种不可预见的因素而会产生故障,牵涉到的电控燃气喷射装置常见故障症状主要有无法起动、动力不足、运转不稳、油门失效、飞车等。下面浅谈YC6G CNG单燃料气体发动机电控燃气喷射装置常见故障诊断处理:

        7.1发动机无法起动

        对于天燃气CNG单燃料气体发动机,一般起动发动机旋转3~4转,即能着车。若用起动机带动发动机曲轴正常速度转动,虽有明显着车征兆,但不能着车运转或需要多次起动或长时间启用起动机起动或起动后出现熄火。均为无法起动。

        天燃气CNG单燃料气体发动机正常起动着车运转须具备五个条件:首先蓄电池电压、容量要满足起动机起动转矩要求。第二,发动机着车起动转速与ECM接收到的起动转速应一致,不能低于200r/min。第三,电子控制系统电路供电正常,各电控元器件功能良好。第四,使用的天燃气符合国家车用CNG标准规定,供气通畅、控制阀功能良好。第五,相关的热保护功能没有起作用。

        由燃料系引起故障原因有:电控调压器无法将燃料提供给发动机,或电控调压器接收不到来自ECM的指令。由点火系引起故障原因有:点火电路不通;点火线圈损坏;火花塞损坏。由正时系引起故障原因有:凸轮轴位置传感器故障;凸轮轴位置传感器与信号轮间隙不对;信号轮安装错误。

        故障排除首先是用故障诊断仪读取故障码:可按显示的故障信息查找确认相应的故障部位。

        若是燃料系出现问题,可能出现的故障代码为1172:电控调压器输送压力低于预期值。或可能出现的故障代码为1173:电控调压器命令丢失等。排除方法是: 检查是否有天然气;检查管路上的阀门是否全开;检查高低压电磁阀是否打开;检查电控供气系统是否有电;检查与供气有关线束电路是否有断路、虚接、继电器或保险丝是否有效,检查发现问题需更换相关零件。若是点火系出现问题,应检查电控点火系统是否有电,检查与点火系统发动机和整车线束接插件连接是否有断路、虚接、继电器或保险丝是否有效,点火线圈、火花塞是否工作可靠,检查发现问题需更换相关零件。若是正时系出现问题,可能出现的故障代码为336:曲轴同步干扰或故障代码为16:起动无曲轴同步。排除方法是:检测凸轮位置传感器接插件针脚定义电压是否正确;检测凸轮位置传感器阻值是否正确;检查凸轮位置传感器与信号轮间隙大小;检查信号轮的安装相位是否正确。发现不能使用故障件需更换,间隙或安装不到位要调整。必须注意凸轮位置传感器与信号轮间隙是0.6±0.2mm。

        7.2发动机动力不足

        所谓发动机动力不足,主要指发动机转速达不到标定的转速,其扭矩达不到使用规定要求的最大扭矩指标。其主要表现发动机无负荷运转时基本正常,带负荷运转加速缓慢、上坡无力,油门踏到底仍感到发动机乏力,转速提不高,达不到额定功率与最高车速。

        由燃料系引起故障原因有:燃料供应不足; 管路阀门失效未开到位。

        由增压压力控制系统引起故障原因有:废气旁通控制阀损坏;废气旁通控制阀线束损坏;废气旁通控制阀的稳压气源压力过小;废气旁通控制阀的进出气口与增压器、稳压气源连接错误,排气口被堵;管路漏气;进气压力不足;中冷器冷却效果差进入热保护状态;发动机冷却系统水温过高,热保护起作用。

        由点火系引起故障原因:线路连接不良,火花塞不工作;点火线圈损坏。

        由排气系统引起故障原因:三元催化器失效;排气受阻。

        故障排除首先用故障诊断仪读取故障码:可按显示的故障信息查找相应的故障部位。确认故障部位。

        若是燃料系出现问题,可能出现的故障代码为1172:电控调压器输送压力低于预期值。或可能出现的故障代码为1173:电控调压器命令丢失等。

        排除方法:检查是否有天然气,不足加燃料;检查管路上的阀门开闭若不灵活到位,调整维护达到动作协调功能有效;检查高低压电磁阀是否打开以及是否卡滞,用通断电方法来判断电磁阀工作;用燃气漏气诊断仪检查供气管路漏气部位并排除;若电子节气门发卡,清洁维修达到工作可靠灵敏。

        若是进气增压系出现问题,进气压力不足,可能出现的故障代码为111,进气温度高;或为116,发动机水温高;若管路出现漏气,可能出现的故障代码为234节气门前进气压力(TIP)在增压设定之上或为299TIP在增压设定之下3pai.。提供给废气旁通阀的稳压气源压力不在技术要求内:可能出现的故障码为1131:WGP电源高于4.7V,或可能出现的故障码为1132:WGP电源低于0.2V.

        排除方法:检查整车冷却系,清洗中冷器;检查发动机线束与水温传感器的连接;更换相应故障零件。检查进气管路的密封性;检查防喘振阀膜片是否破,必须注意调整废气旁通阀的稳压气源压力至技术要求数值为23.5psi。

        若是点火系出现问题,排除方法:检查点火线圈;点火线圈胶套是否老化、破损。检查火花塞性能是否正常,损坏者更换。必须注意火花塞电极间隙为0.33mm.过大过小都会影响火花塞点火性能。

        若是传感器出现问题,可能出现的故障代码为108:节气门后进气压力(MAP)电压高;或为107:MAP电压低。或可能出现的故障代码为236:节气门前进气压力(TIP)工作不正常;或为237:TIP电压低;或为238:TIP电压高。

        排除方法:按相应传感器针脚定义测量输出端子电压和传感器电阻值。失效更换相应传感器;检查线束;检查线束与传感器的连接是否可靠有效。

        若是排气系统出现问题,排除方法:检查三元催化器是否失效,失效后会造成排气受阻,发动机运转阻力增大,更换失效三元催化器。

        7.3发动机运转不稳

        发动机着车后怠速运转,转速不能稳定在技术要求600~700/min转速内,(冷车每分钟为700转热车时为600转范围内)往往出现忽高忽低类似游车的现象,或高速运转时转速不稳定,在高速、中速范围内大幅度摆动。

        由燃料系引起故障原因有:燃料供应不足; 管路各阀门未开到位,滤清器堵塞,气体流通不畅或漏气。

        由点火系引起故障原因有:点火电路接插件接触不良;个别点火线圈漏电;个别火花塞间隙过大断火、旁击穿、损坏。

        由正时系引起故障原因有:凸轮轴位置传感器与信号轮间隙过大,使凸轮轴位置传感器采集的信号部分丢失。

        由相关传感器引起故障原因有:节气门后进气压力传感器(MAP)/进气压力温度传感器(MAT)节气门进气压力传感器(TIP)某传感器失效或工作不正常。

        故障排除先用故障诊断仪读取故障码:可按显示的故障信息查找相应的故障部位。确认故障部位。若是燃料系出现问题,排除的方法:检查燃料不足添加; 清洁或更换滤清器。检查进气管路的密封性,用燃气漏气诊断仪检查供气管路漏气部位并排除;检查防喘振阀膜片是否破裂,膜片损坏更换。若是点火系出现问题,排除的方法:检查点火电路将接插件接触良好;检查更换或出现问题的点火线圈;检查火花塞:清洁氧化物、间隙过大调整、击穿损坏更换。若是正时系出现问题,排除方法:检查调整凸轮轴位置传感器与信号轮间隙使其符合技术要求。若是相关传感器出现问题,排除方法:检查测量节气门后进气压力传感器(MAP)/进气压力温度传感器(MAT) 节气门进气压力传感器(TIP)技术数值,更换失效传的感器。

        7.4电脑与ECM 无法通讯

        在使用电脑诊断仪检测发动机工作状况时,诊断电脑与ECM通讯诊断连接口对接后,打开电脑诊断页面,不能浏览故障信息、下载故障数据、读取故障码,诊断电脑屏幕与发动机ECM进行对话无有显示。

        故障排除:检查各处电路是否连接正确,用数字万用表检测找出断路部位,将线路可靠连接。ECM接插件是否被脱出,将接插件连接到位;检查整车线束的通讯口插接件接线是否正确,发现错误进行更正:检测ECM诊断通讯接口针脚定义电压是否正确;通讯线路错接更正。必要时更换通讯线或ECM或发动机线束;断开强电磁元器件电源。注意诊断接口针脚定义:4线。输出电压A为4.5V,B、C为5V,D为接地。

        7.5油门失效

        发动机着车运转,踏下油门发动机转速不能随驾驶员意愿提升,而发动机转速只是固定在800r/min之内运转。可能出现的故障码为2123:电子油门线束错误;相关线路开路、短路、线路未接对;油门踏板不能全开或损坏。

        故障排除:对照电路图检查线路,用数字万用表检测找出断路部位,将线路可靠连接。按照油门踏板针脚定义检查各端子电压和线路连接,更正连接错误线路,将接插件连接到位,必要时更换油门踏板。

        7.6飞车(超速)

        发动机着车或运转过程中,发动机转速不能按驾驶员的意愿运转,失去了控制,转速突然升高超过允许的最大转速疾转不止,发动机并发出极大异响的现象。飞车现象是极危险的,如若不能及时采取有效措施予以制止,发动机最终会遭到严重损坏。

        由燃料系引起故障原因有:电控调压器命令丢失;进入电控调压器的燃料不受ECM控制进入气缸。

        故障排除:用故障诊断仪读取故障码:可按显示的故障信息查找相应的故障部位。确认故障部位。若是燃料系出现问题,可能出现的故障代码是1173:电控调压器命令丢失或无故障代码。排除的方法:检查电控调压器电路是否断路,用数字万用表检测找出断路部位,将线路可靠连接。电控调压器接插件是否被脱出,将接插件连接到位;更换损坏的电控调压器。 8.维修提示: ①利用故障诊断系统确定故障部位:YC6G CNG单燃料气体发动机具有随机故障自诊断系统和专用诊断仪接口,对诊断故障提供了一定的帮助,故障自诊断系统是通过故障指示灯和故障诊断请求开关来告知故障,当发动机发生故障时,该灯闪烁,以提示驾驶者进行维修。故障指示灯一般安装在仪表盘上,通过整车接插件与控制器连接。为确定故障部位,维修人员或驾驶员可将诊断请求开关打开,故障灯将以一定的闪烁频率输出故障闪码,可以通过读取该故障闪码并查询故障手册,了解发动机所发生的故障类型及处理方法。必要时连接电脑诊断仪,读取故障码,采集数据并对数据进行分析,这样才能达到有的放矢,快速的找到故障点的目的。

        ②当由各种控制阀类组成燃料供给系统出现故障,需要维修或更换某一控制阀时,必须注意一定要在维修更换前将燃料供给系统泄压,以免在操作时受到气压击身和环境污染以确保财产安全。其方法简便易行,具体操作是,关闭燃料气瓶供气源总开关,起动着车运转,待存留供气管中的天燃气燃烧完后,发动机自行熄火,这时再关掉点火开关,断开蓄电池供电电路,才能维修或更换作业了。

        ③CNG气路检查:发动机着车先决条件之一是进入气缸的天燃气压力必须达到工作压力,气体燃料不到位是不能着车的,外部漏气的简易检查:首先打开天燃气源总开关,接通点火开关,观察记录驾驶室仪表板上燃料气量显示器的容量数值,关闭点火开关约5~10分钟,再接通点火开关,再次察看气量显示器容量值和关闭前数值有无变化,若数值不变,说明不漏气;数值下降,说明有漏气部位,可用漏气诊断仪快速查找漏气部位排除。判断燃料天燃气路是否供气正常,可将混合器天燃气入口处的胶管卡箍松开,将管脱开连接处,并用手半堵在管接头处,这时起动马达,手能感觉有股气体涌出,说明气路流动正常。反之,则应查找气路不通畅所在部位,可按CNG发动机气路走向流程逐段检查法进行排查。

        ④严禁带电拔、插电感性元器件以免烧坏电控元器件。当点火系出现了问题,发动机工作时,不要用手触摸其点火线圈外部裸露部分,以免受高压电击伤。该天燃气发动机采用的是独立点火方式,每一缸由一个点火线圈控制点火,发动机工作时,判断点火线圈是否正常工作,简易判断用耳细听在点火线圈部位若漏电则会发出“吱、吱”的放电声。用眼观察,其点火线圈部位是否有断续漏电火花,在光线暗时极易观察到。用手拔掉某缸点火线圈供电外部接插件插头,用断电方法观察发动机转速 若转速下降说明该缸工作,反之则说明该缸有问题。快捷判断,用电脑诊断仪观察点火波形、断缸程序来检验该缸工作情况。注意:使用断缸方法不能时间过长,以免造成氧传感器中毒损坏。

        ⑤当控制器(ECM)已经安装在车体上,并与线束联接时,严禁在车体上进行电焊操作!否则会导致ECM等电控元件烧毁。若需在车体上进行电焊操作时,必须切记关掉总电源,同时断开线束与控制器的联接后进行

        ⑥严禁用高压水枪清洁发动机和电控元器件,以免造成电器插接件漏电、锈蚀、断路、短路,造成电控燃气喷射系统不能正常工作。一定保持电控燃气喷射系统各元器件的清洁、干燥。

        ⑦发动机工作时,不要随意断开蓄电池的任一导线连接,蓄电池本身的结构相当于一个大电容,它与负载及发电机并联,因此它可吸收电感性负载通断电瞬间产生的浪涌电压,保护汽车上的ECM等电子元器件。倘若蓄电池电量不足时,起动机不能带动发动机旋转或起动较为困难,不要用外部电源和本车电源串接来起动发动机,以免造成电源电压过高使该车电气设备和电控元器件烧坏。

        以上简要介绍了YC6G天燃气CNG单燃料气体发动机电控燃气喷射装置故障及排除方法,仅供同行在维修作业时参考。不妥之处批评指正。

能源与环境科技论文范文

       汽车作为现代化交通工具,给予了人们的生产与生活带来十分方便的同时,可是它的尾气排放物,给大气环境造成严重污染。我国某城市对该市的机动车辆尾气污染程度作了如下初步调查:该市目前拥有机动车辆13万辆,并以年增率15%的速度增加。机动车年排放一氧化碳4.4万吨,相当于该市工业企业一氧化碳排放量的46倍。市区主要交通道路中心点一氧化碳超标2倍以上的达65%,在车流量高峰之际,有的监测点一氧化碳浓度高达每立方米70mg,超标6倍。在车流量比较集中的火车站,氮氧化合物测点平均值为每立方米0.059mg,超标准0.18倍。这些数据充分说明:该市机动车尾气污染已上升为主要的大气污染,而过去以二氧化硫为主煤烟型污染转变为以一氧化碳、氮氧化物为主的机动车尾气污染和二氧化硫为主的煤烟型污染并重的格局。

       为此,一些城市政府会同有关部门,制定了相应的法规。广州市政府颁布《关于根本上销售使用含铅汽油的通知》、《广州机动车排气污染防治规定》。北京市政府相继出台《关于采取紧急措施控制北京大气污染的通知》、《关于进一步落实大气污染防治措施,努力改善环境质量的决议》,以及市环保局组织《实施北京市轻型汽车排气污染物标准》。这些地方性法规,主要是控制机动车尾气对大气环境的污染,还给广大市民一个洁净的大气生活空间。

       1、汽车尾气的有害成份与危害

       汽车排放的尾气,除空气中的氮和氧以及燃烧产物CO2、水蒸汽为无害成份外,其余均为有害成份。汽车发动机排放的尾气一部分毒性物质,是由于燃料不完全燃烧或燃气温度较低时发生较多。尤其是在次序起动、喷油器喷雾不良、超负荷工作运行。燃油不能很好地与氧化合燃烧,必定生成大量的CO、HC和煤烟。另一部分有毒物质,是由于燃烧室内的高温、高压而形成的氮氧化合物NOx(NOx和NO和NO2的总称)。

       然而上述的CO是一种无色无味有毒的气体,它不易与其它物质发生反应而成为大气成份中比较稳定的组成部分,能停留2~3年。当人们吸入过多的CO后,CO可与血液中的血红素结合,阻碍血液吸收氧气和输送氧气而中毒死亡。它引起的公害称为汽车尾气第一排气公害。

       CH化合物中,特别是烯在大气上空,在太阳光紫外线作用下,会与氧化氮起光化反应生成臭氧、醛等烟雾状物质,刺激人们的喉、眼、鼻等粘膜。它不仅危害人们与动物,而且使生态环境遭到破坏,严重影响农作物的生长,使农业减产,同时还具有致癌作用。它成为汽车尾气排放的第二公害。

       MOx是NO及NO2的总称,其中NO与血液中的血红素的结合能力比CO还强。容易使人们中毒而死亡。NO2是一种褐色有毒气体,有特殊刺激臭味,损害人的眼睛和肺部。它是产生酸雨和引起气候变化、产生烟雾的主要原因。成为汽车尾气的排放公害。

       汽车尾气排放的颗粒物,一般是由直径为0.1~40μm的多孔性炭粒构成。它能粘附SO2及苯芘有毒物质,有臭味,对人们呼吸道极为有害(颗粒度较大的炭粒能迅速沉淀,不易从肺部排出)。此外,铅化合物、硫化合物等等也为有害成分。

       综上所述:汽车尾气排出的污染物,给予人类赖以生存的大气环境带来了严重的污染。在交通干线等人口密集区,其排气高度接近人体呼吸带,给人体健康造成了严重的危害。因此,必须采取有效措施,减少或者消除汽车尾气的排污量,

       2、汽车尾气的净化处理技术

       由于汽车运行严重的分散性和流动性,因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外,还要大力开发机外净化处理技术。这应从两个方面入手:一是控制技术,主要是提高燃油的燃烧率,安装防污染处理设备和采取开发新型发动机;二是行政管理手段,采取报废更新,淘汰旧车,开发新型的汽车(即无污染物排放的机动车),从控制燃料使用标准入手。

       2.1 汽车燃油的改用

       ⑴采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。

       首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂,它不仅不含铅,而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。目前,我国为了减少汽车尾气排放量,改善城区大气环境质量,国家规定从1999年7月1日起在全国范围内根本上使用含铅汽油。2000年7月1日起,市场根本上出售有铅汽油。因有铅汽油中,它加入了一种抗爆剂――四乙基铅,它具有很高的挥发性,甚至在0摄氏度时就开始挥发,而挥发出的铅粉末,以蒸气及烟的动工存在空气中。但铅的污染程度与交通密度(每小时通过的车辆数)以及汽油中铅的含量有密切关系。

       虽然我国城市的交通密度比发达国家的密度低,但有铅汽油燃烧带来的铅的污染程度不可忽视。因铅是一种蓄积毒物,它通过人的呼吸、饮水、食物等途径进入人体。对人体的毒性作用是侵蚀造血系统、神经系统以及肾脏等。诸如对血管系统、生殖系统以及癌致畸等毒性作用也可能发生。

       ⑵掺入添加剂,改变燃料成分。

       汽油中掺入15%以下的甲醇燃料,或者采用含10%水分的水-汽油燃料,都能在一定程度上减少或者消除CO、NOx、HC和铅尘的污染效果。若采用“甲醇燃料”,即采用甲醇和其它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例30%~40%,汽车尾气排出的污染物可基本上消除。

       ⑶选用恰当的润滑添加剂-机械摩擦改进剂。

       在机油中添加一定量(比例为3%-5%)石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂,加入到引擎的机油箱中,可节约发动机燃油5%左右。此外,采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善,汽缸压力增加,燃烧完全。尾气排放中,CO和碳氢含量随之下降,可减轻对大气环境的污染。

       ⑷采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。

       据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合,然后去除其中的甘油,从而可获得“大豆柴油”。用“大豆柴油”,以3∶7的比例掺入到普通柴油中,可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。

       ⑸采用多种燃料作为汽车燃料来源。

       随着科学技术的发展和计算机的广泛应用,确保环境保护法规的实施和节能措施:汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然而在这种汽车上装上电脑,不断在行驶中早先调拨组合,以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统,以便对发动机的不同工况做出快速反应,可取得最佳 燃料经济性和发动机动力性能,可减少尾气对大气的污染。

       ⑹节约能源,有利环境,大力推广车用乙醇汽油。

       根据有关专家指出,开发乙醇代替汽油,即节约能源,又可消化陈粮,使汽车排出的有害汽体减少,是一项有利于保护环境和资源的新课题。

       如果按照1∶9的乙醇汽油配比,用20万吨乙醇,可配出约200万吨的乙醇汽油,200万吨的乙醇只消耗粮食70万吨。因此,发展、开发使用专用乙醇汽油可解决储存粮食的转化问题,又可以在一定的程度上代替汽油,缓解我国原油供应的紧张状况。因乙醇是一种小麦、玉米等原料生产的变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而成的汽车燃料,已经列入“十五”发展计划,它与纯汽油比较,汽车尾气中一氧化碳量可降低1/3左右,碳氢化合物降低13.4%。此计划推广使用,将对改善城市大气污染,保障人民健康起到重要作用。

       2.2汽车发动机内部的调试,可减少尾气污染物的排放量

       ⑴减少喷油提前角。减少喷油提前角,可降低发动机工作的最高温度(1500摄氏度),使NOx的生成量减少。

       ⑵改善喷油器的质量,控制燃烧条件(燃比、燃烧温度、燃烧时间),可使燃料燃烧完全,从而可减少CO、HC和煤烟。

       ⑶调整喷油泵的供油量,可降低发动机的功率,使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧,从而也可以减少CO、CH和煤烟的生成。

       2.3发动机外部尾气净化措施

       即汽车尾气由原有毒气体,变成为无毒气体,再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。

       ⑴采用催化剂:将CO氧化成CO2,HC氧化成CO2和H2O,NOx被还原成为N2等。采用的催化剂有氧化锰-氧化铜;氧化铬-氧化镍-氧化铜等金属氧化物和白金属(铂)等贵金属。它们都可以净化CO、HC。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。

       ⑵水洗:通过水箱,使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴,可支队粘在碳粒上的有毒物质,使碳粒子胀大而给予去除。

       2.4发动机内部净化处理措施

       ⑴正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体(主要是未燃气体)再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。

       ⑵排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。

       ⑶蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。

       2.5加强行政管理,减少和消除汽车尾气对大气环境的污染

       ⑴淘汰旧车,采取报废迎新。开发并采用多种燃料的新型汽车,这是今后汽车的发展方向。以氢为燃料的电池电动车、太阳能汽车、电动汽车、复式汽车、液化气汽车、甲醇汽车等。它们是低公害、前途最佳的新型汽车。同时,目前也还可改装汽车发动机的汽车为柴油发动机汽车。虽然柴油发动机燃料费用高,但CO生成量少。如果对NOx、粉尘排放量作相对的限制的话,那么柴油发动机汽车也是未来最佳汽车。

       ⑵严格执行国家质量技术标准,控制燃油标准。

       按国家规定,不合质量的燃油不能使用,市场上不准出售低劣的燃油。然而汽车不准作用含铅汽油这一禁令已下,但难以奏效。其主要原因是广大市民对这一政策了解不足,含铅的70号和不含铅的90号及90号以上汽油,每吨差价比较大,加之无有效措施和得力宣传。另外,个别城市周边的地区又没有实行含铅汽油的禁令。市场调查结果显示含铅汽油库存数量还比较大,加之,车辆运输的流动性,故使得禁令难以实施。因此,对“禁令”的宣传力度和推行力度应大大加强,才能保证大气环境的洁净。

       为了保护自然环境和国家资源,防止汽车尾气对大气环境的污染而引起公害,保障人民生命安全与健康。国家特制定了环境质量标准,污染物排放标准、污染物控制标准等等。笔者认为:为了保证上述法规的实施,还可以从下面几个方面入手:

       ⑴ 实行车辆分流行驶:城市人口稠密区域,交通密度高,汽车尾气的排放在某一时间又比较集中,故会引起该地区域在某一时间内,大气污染的程度会急剧增加,造成危害人类的健康。这时可采取汽车分流行驶。一方面可解决交通堵塞、乘车难;另外还可使该局部区域大气环境污染程度有所减少,更好地贯彻大气环境质量标准的执行。

       ⑵ 开辟地铁,施行电力牵引行驶。尤其在大城市人口稠密的地区,开辟地下通道,同时可解决乘车难问题以及减少大气环境污染。

       ⑶ 今后现代化的城镇建设,还应考虑自身的循环、多功能的结构形式。合理设计城市居民的日常生活完全以步代车,汽车只用在城外,城内的风能、太阳能、循环水等的高效利用也能使人们在很大程度上摆脱污染和不可再生资源的浪费。

       ⑷ 加强和提高人们对保护环境的意识-从自己做起,从家庭做起。

       上述汽车尾气的排放是大气环境污染的一个重要组成部分。但是,个人与家庭的污染占大气环境污染源一定的比例。人们生活中制造的垃圾、废气、废水在人们享受便利的同时也使大气环境污染日益加剧,这是我们不可忽视的一部分。

ang是什么气体

       能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。下面我给大家分享一些能源与环境科技论文范文,大家快来跟我一起欣赏吧。

        能源与环境科技论文范文篇一

        能源问题\环境污染与?节能减排?

        摘要:本文就能源危机和环境污染现状做了阐述,并就如何尽快的转变生产方式、生活和消费方式,如何让节能减排成为全社会的自觉行动作了总结。

        Abstract: This paper energy crisis and environmental pollution are described in detail on how the changes as soon as possible modes of production, living and consumption patterns, how to make energy conservation a conscious action of society as a whole are summarized.

        关键词:能源危机 环境污染 节能减排

        Key words: energy crisis environmental pollution energy conservation

        一、能源概述及能源问题

        能源 凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动,统称为能源。人们在日常生产和生活中,需要各种形式的能量,例如,在高炉中熔化铁矿石需要热能,开动机器需要机械能,使用电器需要电能等等,总之,人类的生产和生活与能源息息相关。

        世界能源问题 从长远和全球的观点来看,所谓?能源问题?,就是化石能源短缺或接近枯竭的问题,确切地说就是?石油问题?。 什么是?石油问题? 若突然截断石油来源,很多国家的经济将处于瘫痪状态。没有人比日本人更能理解什么是?石油问题?和石油究竟意味着什么,因为其99%的石油消费都依赖进口,而几乎所有的工业产品甚至日用品都与石油密切相关。

        能源危机对中国的冲击?中国能源问题,已经到了牵一发而动全身,不改革没有出路,很难委曲求全的时候了。?

        20世纪90年代初期,我国的能源尚可自给自足,因为我国有自己的煤,自己的油田,丰富的水能资源以及生物能源(主要是沼气)。目前比较普遍的看法是,油价上涨也并不会影响中国经济的总体平稳增长。然而, 若无远虑,必有后患。 目前我国的单位GDP能耗高出世界平均水平70%, 单位建筑面积采暖能耗比发达国家高出2至3倍,石油对外依存度接近50%,石油进口量仅次于美国。根据国研中心的研究报告,到2020年,中国的石油需求量的下限为4.5亿吨,上限为6.1亿吨,而预计届时国内的产量只有1.8亿到2亿吨,这就意味着中国石油对海外资源的依存度至少将达到55%以上,与目前美国58%的对外依存度大体相当。显然中国的能源和部分矿产资源对外依存度很高,已经严重约束中国经济可持续发展。

        二、环境污染

        环境污染是指人类向环境中排放废弃物的数量超过了环境的自净能力而引发的环境问题。例如,工业?三废?不加处理排放到大气、江河、湖海和土壤中,造成大气污染、水污染、土壤污染;人们生产和生活产生的大量垃圾,造成固体废弃物污染;交通、工厂等造成的噪声污染;放射性泄露产生的放射性污染等等。

        中国环境污染问题 城市是人类对环境影响最深刻、最集中的地方,也是环境污染最严重的地方。世界上10个污染最严重的城市中,中国占了5个。为此付出的代价是:据我国专家偏保守的估计,每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失高达2000亿元。据流行病学调查,我国空气污染导致呼吸系统疾病发病率的归因百分比为30%以上。

        噪声和固体废物污染有待解决。全国的城市道路交通噪声声级基本在70――76分贝之间;据40多个城市监测,92.8%的城市交通噪声平均声级超过70分贝的极限值;多数城市环境噪声污染状况也呈逐渐恶化趋势,全国2/3城市居民在噪声超标环境下工作和生活。我国工业固体废物的产生量和堆存量以平均每年2000万吨的速度增长。1992年工业固体废物产生量达到6.2亿吨,堆存量达到59.2亿吨,占地5.5万公顷。城市垃圾以每年10%的速度增加,1992年达到8262万吨,造成垃圾包围城市的严重局面。固体废物中含有各种有毒有害物质,扬尘污染大气,渗滤液污染地表水和地下水,堆存物污染农田,造成土壤质量下降,并成为重大的环境隐患。

        三、中国应对能源问题和环境污染的措施――节能减排

        与国际经济接轨,中国面临巨大压力。中国经济的高速发展取得了令世界瞩目的成就,但同时也令人担忧――发展中消耗了太多的能源和原材料。 比如,中国创造1万美元价值所需的原料,是日本的7倍,是美国的近6倍,或许更令人尴尬的结果是,比印度还多3倍。这种增长基本上是靠外延扩大再生产,靠拼资源、拼能源取得的。这种以高物耗、高能耗、粗放经营为特征的传统发展模式,如不彻底改变,既难以持久,也无法同他国竞争。面对越来越严峻的能源问题和环境污染,我们必须要有措施和对策。

        第一、开源。我们的煤炭储量很丰富,但要提高其开发利用的技术,提高能源利用效(中国每吨标准煤的产出效率仅相当于美国的28.6%,日本的10.3%),这些资源更不能再廉价出卖,因为它是非可再生资源,储量也是有限的;大力发展水电和生物能等可再生的能源,我国水能资源蕴藏量达6.8亿千瓦,居世界第一,但绝大部分还未开发利用,生物能的利用率还很低,中国农村的麦杆等农业副产品基本上是放火烧掉了,这样既浪费能源又污染环境;大力开发利用太阳能,它是一种洁净的可再生能源,对太阳能的开发利用将可能是摆脱能源危机的最终出路。

        第二、节能减排,实施清洁生产和提倡文明消费

        我国作为一个发展中的国家,不能盲目地跟随西方工业化国家利用化石能源发展工业,不能盲目地加速地增加私家汽车?,否则,中国必将提前遭受能源危机的冲击!只有实施清洁生产和大力提倡文明消费,走可持续发展的道路才是我们必然的选择。

        公众既是消费者,又是生产者,也是环境的管理者。实现可持续发展的目标,意味着一场深刻的变革,是人们世界观、价值观和道德观的变革,是人们行为方式的变革,公众是否愿意接受并积极参与,是实施这些变革的必要条件。如果13亿中国人每人少用一双一次性木筷,一张白纸,一张贺年卡,全国加起来将是多么巨大的数字,相当于保护多大的一片森林!如果全国照明灯具全部改换成节能灯,那么全国一年可节电约600亿度,而要生产这么多电,则需要300亿公斤煤炭。推进节能减排,仅有政府的积极推动和引导,广大企业的落实是不够的,还需要社会各界,特别是全体城乡居民的支持和参与!

        让我们每一个公民行动起来,从我做起、从点滴着手、从现在做起、从身边做起,为实现国家的节能减排目标作出自己的贡献,共同创造更加节约、更加洁净、更加文明的可持续发展的美好生活。

        能源与环境科技论文范文篇二

        能源开发利用与环境污染问题的分析研究

        [摘要]能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷,我国能源环境问题已成为亟待解决的现实和战略问题。通过分析目前我国能源开发利用中的环境问题的法律规制的现状,指出其缺陷,并提出了一系列的完善措施。

        [关键词]能源 环境问题 法律规制 环境污染

        [中图分类号] X502 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-211-2

        随着我国全面建设小康社会步伐的加快,对能源生产和能源消费会有更高的要求,能源需求的持续快速增长必将使我国的环境保护面临更加沉重的压力。由能源开发利用导致的能源环境问题既是我国当前面临的现实问题,也是影响我国长远发展的战略问题,是我国实现可持续发展的基础和重要保障之一。法律作为现代社会权威、有效的社会调整方式,在此问题的解决上理应发挥重要作用。

        1能源开发利用对环境的不利影响

        (1)石油和天然气勘探开采与利用对环境的不利影响。油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、采出水回注的污水排放;气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放;海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物等。

        (2)煤炭的开发利用对环境的不利影响。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏,对生物栖息环境造成影响,此外还产生地表的破坏,引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。煤炭燃烧过程中产生大量二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因,煤炭燃烧同时也排放温室气体,造成全球性环境问题。

        (3)水电开发对环境的不利影响。水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境和水环境仍有多方面的不利影响。主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响;淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观;泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化;改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行;建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境。

        (4)核能开发利用对环境的影响。核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。

        (5)可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。

        2我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷

        为了有效地控制能源活动对环境的不利影响,解决能源环境问题,我国制定了一系列的法律、法规来加强对能源活动的管理。

        2.1能源开发利用中的环境问题的一般法律规制现状及其缺陷。

        (1)法律规制的现状。环境立法。通过相关环境立法,我国已形成了一个比较完善的能源环境的基本法律制度体系。电力立法。电力是由一次能源转化来的优质二次能源,是当今世界上应用最广泛的一种能源。电力行业是环境污染的重要产生源泉,作为规范电力建设、生产、供应和使用活动的电力立法,其中也必然涉及环境保护的规定。

        (2)法律规制的缺陷。一些实践中与能源行业密切相关的行之有效的管理手段如总量控制、排污权交易、生态补偿等还有待进一步法制化,为其施行提供更多的法律支撑。我国在能源立法的问题能源环境问题的法律规制上还做的远远不够,其根源在于我国能源立法的极度弱化。仅仅依靠环境立法中的一些普适性规定是远远不够的。

        2.2石油天然气开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷

        (1)法律规制的现状。目前我国没有专门的石油天然气法,也没有系统规范石油天然气开发利用的环境保护的专门法规,相关规定散见于其他相关法律法规中。

        (2)法律规制的缺陷。其缺陷主要包括:立法不健全,空白较多;现行规定过时,亟待修改;多头管理,执法不力。

        2.3煤炭开发利用中的环境问题的法律规制现状及其缺陷

        (1)法律规制的现状。我国《煤炭法》第十一条确立了?开发利用煤炭资源,应当遵守有关环境保护的法律、法规,防治污染和其他公害,保护生态环境?的基本原则。目前煤炭开发利用中的环境保护并没有专门的法律法规予以规范,有关立法散见于相关法律法规及规范性文件中。

        (2)法律规制的缺陷。以上法律规定对减少煤炭勘探开采对生态环境的破坏、降低燃煤污染尤其是二氧化硫污染起到了重要作用,但在体系上与具体制度上还存在着很多缺陷。

        2.4水电开发中的环境问题法律规制现状及其缺陷

        (1)法律规制的现状。水电开发对保证能源供应、改善能源结构、减少污染都起到了十分重要的作用。水电开发与环境保护的对立与协调成为非常具有争议性的问题。水电是利用水能进行发电,因而属于可再生能源。

        (2)法律规制的缺陷。我国针对水电开发环境保护的立法还处于严重缺位的状态。就最为关键和重要的管理制度――环境影响评价制度而言,现行的立法技术性规范居多,缺乏明确的监管、程序、责任追究等规定,导致该制度的执行在实践中遇到很大的困难。

        2.5核能开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷

        (1)法律规制的现状。核能开发利用中的环境保护主要是放射性物质环境污染的防治问题。 (2)法律规制的缺陷。期主要问题是:立法空白;现行立法文件的问题。

        2.6可再生能源开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷

        (1)法律规制的现状。可再生能源相对传统化石能源来说属于清洁能源,但是其开发利用仍可能会带来一些环境问题。

        (2)法律规制的缺陷。加强开发利用的管制仍然很有必要。根据前面对法律规制的现状分析,我国目前在这一领域的主要问题就是立法空白较多,生物能、海洋能、地热能等新能源开发都缺乏必要的专门规定,有可能导致开发的混乱和无序,污染和破坏环境。

        3我国能源环境问题法律规制的完善

        3.1完善相关环境及能源立法,加强能源环境问题的一般法律规制

        (1)完善有关环境立法。我国有环境保护基本法《中华人民共和国环境保护法》在法规体系建设上,应制定国家环境保护的基本法―《国家环境政策法》,并通过制定生态保护法律法规及完善现有污染防治法律法规,构建比较完善的生态保护与污染防治并重的法律框架。

        (2)完善有关能源立法。能源是环境问题中最难解决的问题,而环境则是能源问题中最难解决的问题,只有实现能源法与环境法更紧密的结合,才能有效解决能源环境问题。因此,未来我国应对其予以足够的重视,加强完善相关立法。

        3.2完善石油天然气开发利用中环境问题的法律规制

        加强石油天然气的开发利用对我国能源安全具有决定性的战略意义,相应地我们也应更加关注其开发利用中的环境保护问题,完善立法,提高执法水平。

        3.3完善煤炭开发利用中环境问题的法律规制

        煤炭在我国能源结构中占有主体地位,随着我国经济社会的快速发展,能源需求急速增长,煤炭高强度开发,煤炭开采过程中的环境破坏日益严重,燃煤排放的二氧化硫等污染物大幅增加,已经成为我国环境问题的重中之重。

        3.4完善水电开发中环境问题的法律规制

        从世界范围看,促进水电发展都是能源发展战略的重要一部分。在我国的现实国情下,水电建设仍是我国国民经济的重要基础事业,对社会经济发展起到重大支撑作用。在水电开发中切实保护生态环境,通过生态环境保护促进水电建设的健康发展,特别是以科学的发展观为指导,建立与生态环境友好的水电工程建设体系,是实现水电开发与生态环境保护协调发展的正确途径。

        3.5完善核能开发利用中环境问题的法律规制

        积极推进核能开发利用,是我国重要的能源战略,而?安全第一、质量第一?一直是我国核工业发展的指导方针。

        3.6完善可再生能源开发利用中环境问题的法律规制

        为了避免无序发展,破坏环境,立法应当具有一定超前性,未雨绸缪,对开发利用的环境保护问题予以一定规制。未来我国可以考虑从以下几个方面逐步予以完善:利用可再生能源发展基金推动开发利用可再生能源环境友好技术的发展;适当的时候由国务院出台或者国家发改委、国土资源部、水利部、农业部、海洋局、环保部等联合出台《可再生开发利用环境保护管理条例(办法)》,就该问题作系统规定;制定可再生能源开发利用环境影响评价的相关标准、导则,完善环评制度;地热能开发利用及潮汐电站建设运行对环境的不利影响较大,未来应重点加强这方面的研究,适时出台相关的环境保护管理规定;利用政策引导、资金、技术支持等手段推动农村新能源的发展,减少高污染、低效率的秸秆、薪柴等的直接燃烧利用。

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       吸附性天然气

        吸附天然气(ANG)是一种新兴的技术,作为一种经济、环保的储气方式其优越性表现为:储气压力低;储气瓶自重量轻;储气瓶形状选择余地大,空间利用率高等.随着能源紧张与环境污染日趋严重,天然气作为一种清洁、廉价的能源成为首选的替代燃料.吸附天然气作为汽车燃料储存方式受到人们的重视.该论文围绕吸附天然气作为汽车燃料,对吸附剂及吸附过程进行了研究.用生命周期法对压缩天然气(CNG)和吸附天然气(ANG)两种储气方式进行了比较.通过分析比较各数据项对储存单位体积天然气的影响,作出成本组成图,得出制约ANG、CNG发展的主要经济因素,为日后的工业化实现指明了突破的方向.探讨了固体吸附理论,结合Gibbs等温方程式,用甲烷专用状态方程推导出二维平面吸附模型.用Langmuir方程计算了吸附剂的吸附特性、吸附热.用微孔容积理论计算出特征曲线,采用狭缝模型对极限吸附量进行了分析.

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       一、技术概述

       电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。

       1、电动车技术特点

       ●无污染,噪声低

       电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。

       ●能源效率高,多样化

       电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。

       另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。

       ●结构简单,使用维修方便

       电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。

       ●动力电源使用成本高,续驶里程短

       目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。

       2、电动车基本结构

       电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

       2.1. 电源

       电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,许多新型电池也在发展中。这些电源(电池)主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

       2.2. 驱动电动机

       驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。

       2.3. 电动机调速控制装置

       电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

       早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。

       在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。

       2.4. 传动装置

       电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

       2.5. 行驶装置

       行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。

       2.6. 转向装置

       专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

       2.7. 制动装置

       电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。

       2.8. 工作装置

       工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

       3、电动汽车的技术内容包括:

       ●驱动电池技术:镍氢电池,镍镉电池,铅酸电池,钠硫电池,锂离子电池、燃料电池等,应具有比功率和比能量高,能满足动力性和续驶里程的要求:充电时间短、充电动循环多,以方便使用和保证寿命。

       ●电机技术:主要有四种电机:直流电机、永磁电机、开关磁阻电机、交流感应电机。要求重量轻、效率高、可靠性好。

       ●驱动系统控制与集成技术:多采用单片机和功率器件配合作为控制系统,功率器件主要使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)。

       ●电池监视与管理系统技术

       ●充电系统技术

       ●电动汽车整车布置及匹配技术

       二、现状及国内外发展趋势

       二十世纪九十年代以来,国外将电动汽车技术的重点放在关键的电池技术研究上,美国三大汽车公司投资26亿美元,进行合作研究,美国电池制造商联合进行的USABC项目也把目标指向电动汽车用的电池。 目前电池技术的现状与电动汽车的实用要求还有相当距离,使电动汽车在动力性能、续驶里程、制造成本和可靠性等方面无法和常规汽车相比。电动汽车的前景基本上取决于电池技术的突破。近年来镍氢、锂、燃料等类电池被相对看好,投入大量资金进行研究,铅酸、镍镉等传统电池的改进工作也在进行。

       国家科委、计委在"八五" 、"九五"期间组织了电动汽车的攻关课题,最近又把电动汽车项目列入"十五"规划,国内大型汽车企业、高等院校、研究单位对电动汽车的研究也持积极的态度,通过改装电动汽车,进行了多轮试制,力争在"十五"结束时达到电动汽车的产业化。

       三、"十五"目标及主要研究内容

       ①目标:解决关键技术,完成可实用的电动汽车的开发,并实现产业化。

       ②主要研究内容:电动汽车的总体设计;先进的电池技术;电动机及控制驱动系统;整车监控与管理系统、使用环境与配套技术等。

       这个是从网上摘抄的,你可以试着组合一下你的文章.

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       中国石油替代能源发展概述

        能源问题成为中国乃至世界经济生活中关注率最高的问题,尤其石油是不可再生的战略资源,是现代经济社会赖以正常运转的血液,除了对石油资源大力开源节流外,寻找替代能源也是极其重要的发展方向。2005年中国公布的《节能中长期专项规划》提出了十大重点节能工程,其中节约和替代石油工程就包括以煤化工、天然气化工、生物质化工产品替代石油化工产品;发展混合动力汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车飞燃料电池汽车、太阳能汽车等清洁汽车;醇醚类燃料及煤炭液化技术的示范及醇类燃料的推广等内容。

        一、乙醇汽油将多元发展

        由于推广燃料乙醇具有替代石油资源、解决陈化粮、提高农民收益、有利于环保等优点,2004年中国将车用乙醇汽油的试点从原来的5个城市扩大至东北三省、河南、安徽省等9个省区,并于2005年底实现强制推广乙醇汽油。截至2005年底,中国燃料乙醇产能达到122万吨/年,还有很多企业提出申请新建燃料乙醇项目,涉及投资额达数百亿元,预计2010年中国燃料乙醇产能将翻番。但是,由于生产乙醇的原料粮食有限,其发展潜力和可持续性受到制约。因此,需要大力发展其它如甘蔗、甜高粱、术薯、甜菜等原料路线的生产工艺。有研究预测,纤维质生产乙醇在未来十年内可望完成工业化进程。

        据悉,乙醇柴油应用的关键技术已获重大突破,在不改变汽车发动机的前提下可以使用乙醇柴油,乙醇添加量为10%。

        二、甲醇汽油蓄势待发

        “六五”期间,国家曾组织开展了甲醇掺烧汽油的研究、示范工作,并在山西省进行了试验。“七五”期间,进行了高比例甲醇掺烧的试验研究;此后,这项研究也不曾间断。目前,山西省已能够批量生产甲醇汽车发动机和甲醇汽油,陕西省颁布了甲醇汽油及车用燃料甲醇地方标准,四川、内蒙古等地也在小范围内开始试点。

        在市场预期的推动下,拥有煤和天然气的地区掀起了甲醇项目建设热潮。据不完全统计,2005年中国甲醇现有生产能力500万吨/年,在建和拟建的规模约1500吨/年,预计“十一五”末期甲醇产能将达到2000万吨/年左右,其中大部分产能将用于甲醇汽油和制乙烯。

        目前,甲醇燃料能否充当替代燃料主要有两种意见:

        一种意见认为,中国在甲醇燃料生产和应用技术方面,已经赶上了世界先进水平,并且在山西等地积累了许多经验。甲醇燃料在经济、环保、动力、安全、替代及资源方面具有明显优势,是清洁的替代燃料。有关毒性、材料腐蚀等问题已经解决,甲醇燃料立法并建立标准是当务之急。

        另一种意见认为,虽然甲醇汽油试验了这么长时间,但其中有关毒性以及产业化和商业化推广应用中还有很多问题有待解决,应该进行大量的试验分析和工程示范,需要用科学数据为依据才能推向市场应用。而且,目前国家现行汽油标准禁止掺加甲醇,现在推广时机还不成熟。

        三、液化天然气将有所发展

        液化天然气(以下简称LNG)是优质、高效、安全的清洁燃料。LNG可作为汽车燃料,也可用作城市燃气调峰,还可用作燃料发电,以及市场化工业原料等。目前,中国正在制定LNG发展规划。广东、福建LNG项目将于今明两年投用,浙江、上海、山东、江苏、河北和辽宁LNG项目正在进行前期工作。

        四、煤炭液化技术稳步推进

        中国是煤炭资源相对丰富的国家,也是世界上最大的煤炭生产国和消费国。在化石能源资源总量中,煤炭所占比例高达95.6%,而石油和天然气分别只占3.2%和1.2%,中国是世界上仅有的几个以煤为主要能源的国家之一。在高油价情况下,煤炭液化技术比较优势明显增加。研究显示,煤制油比煤变电的能源利用效率高出50%以上,是提高能源利用效率的有效途径。

        神华集团正在建设煤炭直接液化大型工业生产装置,规划到2007年第一条生产线建成,产能约为110万吨/年;预计到2010年产量将达到500万吨。山东兖矿集团投资的500万吨/年煤制油项目,一期工程100万吨/年生产装置已开工建设。

       寻找石油替代能源已成当务之急

       尽管石油输出国组织(欧佩克)表示可能在短期内再次提高原油日产限额,但国际市场原油期货价格在上周五(18日)收盘时再次刷新历史最高纪录。面对原油价格可能长期居高不下的情况,有关专家指出,加紧制订寻找石油替代能源的发展战略已成为国际社会的当务之急。

       18日,美国纽约商品交易所4月份交货的轻质原油价格终盘上涨32美分,达到每桶56.72美元,刷新了16日创下的每桶56.46美元历史最高收盘纪录。伦敦国际石油交易所北海布伦特原油4月份期货价格上涨53美分,以每桶55.59美元报收,为1988年该期货开始交易以来的最高收盘纪录。另外,国际货币基金组织总裁罗德里戈·拉托19日在访问印度时表示,由于石油供应形势短时期内不可能得到缓解,而对石油的需求又日益增加,因此世界原油价格可能在未来的两年内都将继续维持在高位。

       石油是世界工业的血液,目前在世界能源结构中占据首要地位。应该说,石油价格持续走高,无论对石油进口国还是对石油出口国都有不利影响,它将使石油进口国经济发展受到冲击,而石油出口国也无法制定长期经济规划。但是,由于目前石油供求关系及投机炒作等多种因素多重交织在一起,原油市场专家认为,与去年相比,今年油价变化可能更加动荡、更加不可预测。而由于发展中国家技术不发达,能源使用效率低,因此高油价对发展中国家经济的影响远比对发达国家严重。

       专家指出,地球上储存的石油终有被耗尽的一天,从目前开始,各国就应该积极考虑几十年后的能源问题,因为一般来说,一种新型能源从研究、发展、示范应用到大规模产业化通常需要至少半个世纪的努力。从总体上看,发展以煤及天然气为基础的液体燃料目前已有长期的发展历史,形成了多种技术途径,有着成熟的工艺示范工程和小规模的生产,在有明确要求和资源、经济合理条件下,能较快地扩大规模,形成产业。此外,以生物质能为基础的生物液体燃料(乙醇和生物柴油)的技术也已经比较成熟。生物质能是可再生能源,在人类化石能源耗竭以后,人类能源只能依靠核能与可再生能源,而核能、太阳能、风能、水能无法直接转化成液体燃料,只有生物质能可生成液体燃料。因此,大力发展生物质燃料有着长远的重大意义。但大规模发展生物质燃料的困难在于,它通常使用粮食和油料作物做原料,从而产生占用耕地的矛盾。此外,与石油替代能源的发展相适应,发展相关的车辆等运输工具也是整个寻找替代能源发展战略的重要组成部分。

       实际上,国际社会在寻找石油替代能源方面已经做了长期不懈的努力。自20世纪70年代以来,主要石油消费国已经通过产业结构调整、发展节能技术和提高能源使用效率以及发展替代能源等措施大大降低了经济增长对石油的依赖程度,对高油价的承受能力有所提高。例如,为了逐步减少对石油的依赖,欧盟近年来十分重视可再生能源的开发和利用。根据欧盟相关法律规定,可再生能源占能源市场的份额到2005年必须达到2%,到2010年必须达到5.75%。欧盟在2001年还通过了“鼓励替代能源行动计划”,将生物乙醇和生物柴油两种生物燃料确定为最有市场前景的替代能源。此外,美国政府负责能源事务的官员也已经表示,美国将加大使用天然气的比例,在未来12年内美国将成为全球最大的液态天然气消费国。一些亚洲国家目前也正在寻找石油替代能源领域进行着多方面的合作。

       一、我国面临的挑战和机遇

       1、交通能源与环境问题是21世纪全球面临的重大挑战,对我国尤为严峻

       目前世界汽车保有量约8亿辆,预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆,主要增量来自发展中国家。国际能源机构(IEA)的统计数据表明,2001年全球57%的石油消费在交通领域(其中美国达到67%)。预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测,2020年以后,全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口,2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。与此同时,交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。为此,全球已达成共识:交通能源转型势在必行。

       近年来,我国汽车业迅猛发展。2005年,我国汽车产、销量均超过570万辆,分别居世界第三位和第二位,自主品牌轿车和汽车出口均出现大幅增长。预计2020年前我国将成为世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。我国目前的汽车人均保有量还很低,2003年每千人汽车保有量仅为美国的2.5%(19辆),大约相当于美国90年前的水平,是世界上汽车市场潜力最大的国家,预计2020年汽车保有量将达到1.3~1.5亿辆。但是,当我国刚刚到达汽车社会门槛,车用石油消费在石油总消费中的比例(1/3以下)还大大低于世界平均水平时(1/2以上),我们已经感受到了石油供应的日益紧张。同时,车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题,我国已经成为世界上第二大CO2排放国,由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。这充分表明,我国所面临的石油安全与交通能源问题将来势更猛、影响更大、挑战更加严峻。按传统交通能源动力系统发展下去,不可持续,实现我国交通能源动力系统转型是大势所趋。

       2、未来20年是我国交通能源动力系统转型的战略机遇期

       历史上,交通能源动力系统变革一直处于技术革命和经济转型的核心位置。十九世纪,煤和蒸汽机火车引发了欧洲的工业革命,开创了人类的工业经济和工业文明;二十世纪,石油和内燃机汽车促成了美国的经济腾飞,把人类带入了基于石油的经济体系与物质繁荣,也带来了能源环境的巨大挑战。进入二十一世纪,以替代燃料和混合动力为代表的各种新型汽车能源动力技术迅猛发展,相互竞争,引发了一场新的技术变革,预示着人类将要进入后石油时代过渡期和能源动力技术创新突破的机遇期。

       这场能源动力系统变革的主要趋势是汽车能源多元化、汽车动力电气化和汽车排放洁净化:基于可再生能源的生物燃料对于各种车辆具有良好的适用性,成为各国共同推广的新型燃料;混合动力作为新型汽车能源动力技术共性平台,继承了先进内燃机技术,结合高效洁净的电力驱动方式,既充分利用现有燃料基础设施,又能包容各种新型燃料,现已成为新型动力汽车产业化的里程碑;燃料电池作为一种新兴能量转换装置,尽管目前还存在很多需要克服的技术障碍,但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被全球所看好。

       汽车能源动力技术的变革是一个比较漫长的过程。混合动力有望在近中期逐步普及;燃料电池汽车的规模商业化大约在2020年以后。面向中长期的汽车技术发展,我国汽车所处的这一技术变革时期为我国交通能源动力系统变革提供了历史机遇。

       机遇之一:中国的资源和能源状况适合发展新能源交通动力系统。中国缺油、少气、多煤,这一结构特点给交通能源可持续发展带来了严峻的挑战。基于各种资源特点的多种替代燃料可以充分发挥我国地域辽阔和资源多样性的优势,因地制宜发展基于煤炭的燃料工业、基于生物质的农业能源和基于天然气的各种气体燃料技术,从而实现交通能源来源的多样化。同时,从我国城乡布局看,城市模式以大城市群为主要特点,汽车燃料基础设施比较集中,有利于燃料清洁化管理和监督。我国广大农村,随地区不同,其一次能源资源特点也不同,这比较适合发展一次能源来源多元化、燃料制取和消费当地化的燃料供应体系。

       机遇之二:我国具有实现交通能源动力系统变革的后发优势。从我国汽车发展阶段看,具有后发优势。尽管发达国家政府均大力推动各种代用燃料汽车的应用和向氢能燃料电池汽车动力系统的转型,但是其传统汽车产业庞大,石油基础设施完善,消费习惯难以转变,实施转型社会成本高昂,转型难度很大。而我国汽车工业刚刚发展起来,汽车普及率低,因而在汽车动力系统发展战略选择上,有更大的自由度。相对常规汽车而言,我国在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势。如果政策得当,可以在世界上率先实现转型。

       机遇之三:实施汽车动力系统变革,是多年来我国发展清洁汽车和电动汽车成功实践的战略总结和发展的必然要求。基于对我国能源安全、环境保护和实现我国汽车工业跨越发展的战略考虑,“九五”期间,科技部会同有关部委组织实施了“清洁汽车行动”,取得了重大阶段性成果。目前,全国已有燃气汽车22万辆,加气站700余座,年替代石油150万吨。而且天然气汽车呈现快速增长势头,预计今后几年将进入大规模推广应用阶段。“十五”期间,科技部组织实施了“电动汽车重大科技专项”,国家投入8.8亿元,是最大的科技专项之一。全国200余家单位、2000多名骨干科技人员直接参与实施,初步形成了官、产、学、研合作机制。目前,小型纯电动车辆已经开始小规模产业化,混合动力汽车已有多个车型通过国家认证成为产品,燃料电池汽车已进入示范考核运行阶段。自主开发的燃料电池、动力蓄电池、驱动电机和电子控制系统具备批量化生产能力。这为我国汽车动力转型战略的实施,奠定了坚实的技术、人才和实践基础。

       二、我国交通能源动力系统发展的战略选择

       基于我国汽车能源动力系统面临的挑战与机遇,我国汽车能源动力系统发展目标应当是立足转型、尽快转型。但是,新型汽车能源动力系统与现有汽车能源动力系统存在着千丝万缕的联系。同时,我国当前汽车产业发展和节能环保问题还要靠现有汽车能源动力技术解决。为此,应当选择一种“过渡”和“转型”并行互动、协调发展的战略。一方面,发展节能汽车解决紧迫的能源安全问题,另一方面,开展新能源汽车研究,瞄准未来汽车竞争制高点和实现汽车能源动力系统的可持续发展。

       1、节能汽车

       优化现有以石油和内燃机为基础的车用能源动力系统,发展节能汽车,重点发展直喷式内燃机及其混合动力系统。利用现有液体燃料基础设施,实施汽柴油清洁化战略,逐步与国际燃油规范接轨;大力发展各种合成燃料,尤其是符合中国国情的煤基合成燃料,并与汽柴油混合,形成新型清洁燃料。

       2000年以来,我国汽车(包括农用汽车)汽柴油年消费约占全国汽柴油消费总量的一半,石油消费的1/3左右。这一数据说明三个问题:1)车用汽柴油消费总量与石油消费总量同步快速增长。考虑到汽车市场的持续升温,石油安全风险很大。2)与国际平均水平相比,我国汽柴油消费占石油总消费的比例较低。通过石油消费结构调整优化,可实施汽车燃料的间接替代。主要是通过置换方式将替代难度较小的工业燃料等用非石油产品先行替代,将其原先使用的石油燃料用于汽车。则在相同石油消费总量下,车用燃料消费总量大约具有20%以上的上升空间。3)我国目前车用燃油消费总量与汽车保有量之比偏高,也即汽车油耗量偏大,节能的潜力巨大。2002年,我国计入农用车和摩托车后的等效平均单车年耗油量约为1.5吨,接近美国2000年的平均单车年耗油量,而大大高于2000年的法国(1.2吨)和日本(1吨)。平均单车年耗油量取决于车辆技术、车型结构和行驶里程以及运行工况等因素,中长期均有较大的改善潜力。根据国家中长期科技规划能源领域战略研究结果,建议2020年我国汽车节能目标为:在汽车保有量调节在1.5亿辆以内的前提下,平均单车年油耗量控制在1吨左右。与目前相比,节约1/3左右,节油潜力7000万吨左右。汽车燃油消耗总量控制在1.5~2亿吨。为了达到这一目标,关键的节能汽车能源动力技术如下:

       (1)高效柴油发动机技术

       轿车柴油机节能效果与汽油混合动力不相上下。据国务院发展研究中心分析预测,如果2020年我国柴油轿车发展到乘用车的20%,则当年可节约燃料1880万吨。为此应当在我国发展先进的柴油轿车,但是必须解决好排放控制关键技术问题。主要包括:柴油机电控技术,排气后处理技术和清洁柴油与代用柴油技术;柴油机电控高压燃油喷射系统和智能化发动机电子管理系统,是绿色高效柴油机核心关键技术,应当大力发展;柴油机排放控制可采取如下应对策略:EGR(废气再循环)技术成熟,效果显著,应尽快推广使用;DPF(微粒捕捉器)技术2010年前将会在欧洲柴油轿车普及,我国需加快应用速度;NOx(氮氧化物)催化转换器技术路线需要慎重选择,SCR在商用车中的应用应当引起重视;发展合成柴油和生物柴油对解决柴油的数量和质量都具有重大意义,要大力发展代用柴油技术,力争在2020年,将生产能力提高到1000万吨以上。根据2002年统计,我国农用车所消耗的柴油总量与常规柴油车的柴油消耗总量不相上下。开发节能、经济的新型农用车并逐步采用农业能源作为燃料对于汽车节能和发展农村经济具有重大战略意义。

       (2)节能汽油发动机技术

       当前,我国的轿车基本上是汽油轿车,目前采用的轿车汽油发动机还有20%以上的节能潜力。汽油发动机节能技术的发展呈如下趋势:缸内直喷技术、电辅助增压、电动气门、可变压缩比、停缸控制技术等将在今后五年规模产业化。世界各国正在对直喷汽油发动机技术开展深入研究。以日本为代表的非均质直喷技术面临燃烧稳定性和后处理等问题,以欧洲为代表的均质直喷技术正在兴起。电动气门与无凸轮发动机技术也在突破之中。电动气门具有与电控喷射同等重要的意义,它将给发动机空气系统控制和循环过程管理带来一系列节能技术变革,如取消节气门,可变压缩比、部分停缸等。目前我国轿车主要集中在大城市。在中小城市和农村,摩托车和三轮摩托车是主要个人交通工具,保有量已达1.2亿辆以上,其节能环保水平急待提高,其升级换代趋势值得关注。有针对性的开发具有中国特色的超微型节能汽油车具有重要的节能意义和市场前景。

       (3)先进的混合内燃机技术

       先进内燃机的发展呈现多重混合化趋势。

       燃料供应的混合:常规汽柴油与代用燃料混合。以常规汽柴油为主,将各种代用燃料,包括醇醚燃料与汽柴油掺混并进行适当设计将会成为主流燃料技术。

       燃烧方式的混合:汽油机均质充气与柴油机压燃点燃混合。以燃料混合技术和控制技术为基础,综合汽油机和柴油机两种燃烧方式优点的均质压燃HCCI内燃机技术正在兴起。

       输出功率的混合:内燃机与电机功率的混合。新型集成化大功率启动电机/发电机一体化装置ISG与新型电源系统技术既是内燃机电控技术的扩展和深化,也是复杂混合动力传动系统的基础模块技术。内燃机的混合化是联结现有汽车节能环保技术与新能源汽车技术之间的桥梁。

       2、新能源汽车

       开发新一代车用能源动力系统,发展新能源汽车。重点发展各种液体代用燃料发动机及其混合动力汽车,逐步过渡到采用生物燃料的混合动力和可充电的混合动力;进一步发展以天然气为主体的气体燃料基础设施,分步建设长期可持续利用的气体燃料供应网络;以天然气发动机为基础,发展各种燃气动力,尤其是天然气/氢气内燃机及其混合动力;发展新一代燃料电池发动机及其混合动力,到2020年,达到规模商业化水平;大力推进动力电池的技术进步,发展适合中国国情的纯电动车尤其是微型纯电动车。以城市公交车辆为重点,以点带面,稳步推进新能源汽车的示范与商业化。

       (1)车用能源转型的方向和重点

       车用能源转型的方向将从石油、天然气/煤层气、煤基燃料向生物质燃料和化石能、核能及可再生能源制氢和发电过渡。从资源来源看,中长期车用石油替代燃料的主体将来自三方面:煤基燃料、生物燃料、天然气燃料。到2020年,总量将可达到3000万吨以上,占车用燃料总消费的15%~20%,与欧盟的预期目标基本相同。从车辆应用角度看,车用代用燃料主要有三类:含氧燃料(醇/醚/酯)、合成油(BTL/CTL/GTL)、气体燃料(甲烷气/合成气/氢气)。含氧燃料技术成熟,是近期推广应用的重点,一般以掺混使用为宜。合成油与现有车辆技术体系和基础设施完全兼容,而且是一种优质的环保燃料。其技术也还有较大的改进余地。从中长期看,将成为一种主体代用燃料。气体燃料中,甲烷气是近中期的重点,以天然气为例, 2020年,我国天然气供应量可达到1200亿m3以上,如拿出10%左右用于汽车就可替代1000万吨左右汽柴油;合成气是各种一次能源通过气化工艺制成的富氢气体,是各种汽车新型燃料的原料气,也可直接用作车用燃料,在车用能源转型中发挥着关键作用;氢气是一种原料来源广泛、尾气排放为零的环保燃料,是车用能源转型的战略目标之一。根据国家中长期科技发展规划纲要,我国将从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等多个层面实施对氢能技术的重点突破。

       (2)汽车动力转型与混合动力

       汽车动力系统是一个完整的体系,包括燃料、发动机、动力传动系统三个主要层次。根据生命周期循环分析,从油井到车轮的效率来看,源于石油的最佳组合是:汽油/柴油—内燃机—混合动力;源于天然气、煤的氢燃料电池及其混合动力可与合成燃料内燃机及其混合动力竞争。近年来,汽车动力系统最大的突破是混合动力技术,它为汽车动力系统的转型奠定了基础平台。

       当前,内燃机混合动力轿车产业化是动力转型的里程碑。采用混联式汽油混合动力系统的轿车城市工况可节油40%左右。混合动力还为汽车排放控制尤其是城市工况条件下的排放控制提供了有效的新途径。鉴于我国私人轿车主要集中在大中城市,混合动力轿车非常适合在我国推广使用。同时,我国是一个公交车大国,在公交车中推广使用混合动力车辆也具有重要的节能环保意义。要借鉴我国汽车产业在发动机电控喷射等技术变革中所积累的开发经验和商业模式,并通过税收优惠等激励政策,大力开发和推广混合动力。

       今后,发展我国混合动力有两条技术路线值得重视:一是轿车混合动力的模块化。通过功能模块的发展与组合逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合(micro-hybrid)”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合(mild-hybrid)”和以混联式为特征的“全混合(full-hybrid)”,随着电功率的比例逐步提高,最终过渡到串联式“可充电混合(plug-in-hybrid)”。二是城市客车混合动力系统的平台化。发电机组+驱动电机+储能装置构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的辅助动力总成(APU)适应从汽、柴油内燃机到氢能燃料电池各种不同的能源动力转化装置,形成油—电、气—电、电—电各种不同混合动力,促进动力系统的平稳过渡与转型。

       (3)汽车能源动力转型的关键与瓶颈:动力蓄电池和氢能燃料电池

       目前,新型动力电池尚不能很好满足汽车使用要求,即使对于已经产业化的国外混合动力轿车用动力电池也还存在初始成本高,使用寿命短等问题。动力蓄电池同时涉及混合动力、纯电动和燃料电池三种电动汽车,因此动力系统的转型将强烈依赖电池技术的突破。尽管混合动力的产业化会大大促进动力电池尤其是高功率型动力电池的技术进步,但是近三十年来车用动力电池研发的经验表明其技术进步过程将呈现出长期、稳步和渐变的特征。

       氢燃料电池系统是最具效率潜力的车用发动机,并能带来全新的汽车设计概念。据IEA2004年统计,全球能源科技研发公共资金投入中约12%投向了氢能燃料电池。近年来,燃料电池汽车技术得到了快速的发展,例如电堆大规模生产成本已降低到接近100美元/千瓦。但是,车用燃料电池商业化还面临一系列重大挑战:寿命仍需提高两倍以上,还有储氢、氢源基础设施等重大问题有待解决。以低温膜和碳极板为标志的车用质子交换膜燃料电池技术研发和投资的第一高潮已经过去。以复合增强高温膜、低铂催化剂和金属双极板为标志的新一代技术正在兴起。美国能源部2005年8月发布最新技术路线图,美国国会批准继续加大氢能燃料电池投入,全球正在为燃料电池产业化而继续努力,我国在氢能燃料电池技术竞争中处于除日本、加拿大、美国之后的第二行列。

       总体上讲,燃料电池是车用动力系统的一个长远解决方案。其中,燃料电池城市大客车可望率先实现商业化。美国正在实施国家计划,目标是到2015年使燃料电池城市客车占到新增城市公交车的10%。相比而言,城市公交在我国更具战略地位,我国大客车产业更具国际竞争力。应当把燃料电池大客车作为燃料电池汽车商业化的突破口。

       (4)我国新型能源动力汽车发展趋势与进程展望

       综合国外各种研究预测和各大国际汽车公司与能源公司的技术发展路线图,结合我国具体国情和发展现状,可初步展望我国汽车能源动力系统的转型趋势:

       1)2010年左右,随着石油价格的上涨和燃油税的征收以及排放法规与国际接轨,我国汽车能源动力系统技术转型的转折点将会出现。以混合动力和混合燃料为主体的新能源动力系统车辆产业化高潮将会到来。

       2)2020年左右,随着常规石油供需缺口的出现和CO2政策法规的实施以及燃料电池、动力电池等新型能源动力技术的进步,我国汽车能源动力系统技术转型将取得进一步突破,燃料电池轿车产业化可望兴起。

       3)21世纪上半叶,基于各种液体燃料及其基础设施的先进内燃机与混合动力车、基于各种气体燃料及其基础设施的燃气与燃料电池车、基于电燃料及其基础设施的纯电动车在将会长期并存。其中先进内燃机与混合动力车将占主导地位。燃气与燃料电池车以及纯电动车之和在21世纪中叶前后可望达到汽车销量的1/3~1/2。

       我国新型汽车能源动力系统的发展进程路线将是沿着中国特色之路逐步走向世界前沿。

       ◎内燃机及其混合动力车将会出现适合我国城市工况的轻度混合动力小型车、适合地区特点的超微型汽油车等特色车型,其所用燃料近中期将以汽柴油为主,掺混少量替代燃料。中远期,各种替代燃料的比例将会逐步加大逐步发展出基于生物燃料的充电式(plug-in)内燃混合动力车;

       ◎燃气与燃料电池车将从目前世界上最大的天然气公交车队、燃料电池混合动力公交车队,逐步发展出规模产业化的氢能燃料电池轿车;

       ◎纯电动车将从目前世界上最大的电动自行车生产国(年产1000万辆),发展出装备先进动力电池的微型电动车并广泛推广使用。

       考虑到新技术研发与应用推广中的各种风险和不确定性,上述预测是一种比较初步和粗略的估计,需要根据新的进展加以修正。但这一展望可以作为我们努力争取的目标。

       三、我国应采取的科技对策

       基于节能与新能源汽车“过渡”与“转型”的双重发展战略,我国汽车能源动力系统的科技对策可遵循三条基本技术路线。三管齐下,并行互动:

       (1)开发和推广先进内燃机与混合动力汽车,解决紧迫的节能与环保问题并促进自主品牌汽车发展,推进动力系统技术转型。

       (2)研发和应用气体燃料、煤基燃料和生物燃料等汽车代用燃料,促进交通能源来源多元化,同时有步骤的推动基础设施的扩展和转型。

       (3)开展燃料电池汽车和纯电动车的研发、示范和产业化,促进新能源电动汽车技术创新与重点跨越。

       近年来,国家攻关计划、清洁汽车行动、电动汽车重大科技专项的实施,极大地推动了我国节能和新能源汽车的技术变革。根据国家中长期科技发展规划,今后将进一步加大力度,推进我国汽车能源动力科技创新与产业化。为此建议:

       1)以2020年节约和替代车用燃料总量达到1亿吨(节约7000万吨,替代3000万吨)为目标,推进节能与新能源汽车并行互动与协调发展战略。在市场方面,要以节能汽车为主体,大力发展小型化和微型化的节能环保国民车,尽快实施燃油税,加大油耗法规推进力度。在研发方面,要以新能源汽车为战略重点,紧紧抓住未来二十年汽车能源动力系统技术变革的战略机遇期,官产学研联合攻关,实现中国汽车产业由产量大国到技术强国的跨越发展。

       2)采用“置换”(间接替代)、“掺混”(部分替代)、“代替”(全部替代)三管齐下,先易后难、稳步发展汽车替代能源;大力发展煤基、生物质基、天然气基石油替代燃料,促进交通能源多元化;继续发展燃油、燃气、电三种燃料/能源的基础设施,实现交通能源载体尽可能的兼容性和一体化;

       3)开发醇/醚/酯含氧燃料、BTL/CTL/GTL合成油、天然气/合成气/氢气气体燃料三大类代用燃料技术及其车辆应用技术,推进汽车燃料因时、因地、有序、有限的多元化;液体代用燃料宜以掺混应用为主,通过合理的燃料设计、优化的整车匹配和规范的油品管理,逐步替代石油基汽柴油;全力推进车用燃料技术创新尤其是合成气技术、氢储运技术等,建立代用燃料的基础技术平台,以适应交通能源转型过程中代用燃料品种的变化与过渡;

       4)以先进内燃机及其混合动力系统、燃料电池发动机及其混合动力系统和动力电池/超级电容及其电力驱动系统为核心,深入开展新型动力系统关键技术攻关,掌握成套知识产权,建立相关产业体系;以轻度混合动力轿车产业化为先导,带动各种混合动力轿车的研发与规模商业化,实现自主品牌轿车的跨越式发展;以我国在世界上独一无二的年产销量超过1000万辆的电动自行车产业为基础,改变传统的汽车文化习惯并修订相关的标准法规,以微型车为主体,发展适合我国国情、具有我国特色的纯电动车辆;

       5)以城市车辆为重点,加大各种新能源电动汽车市场开发力度。以混合动力为统一平台,通过平台化、系列化实现规模化,通过规模化推动高端技术——燃料电池汽车商业化;以政策标准法规为导向,促进轿车小型化、公交优先化,推动交通理念和消费观念的全面进步,为符合中国国情的自主创新技术创造市场环境。(作者为清华大学教授、博士生导师、清华大学汽车工程系主任、汽车安全与节能国家重点实验室主任)

       (转自《清华人》)

       今天关于“天然气汽车论文”的探讨就到这里了。希望大家能够更深入地了解“天然气汽车论文”,并从我的答案中找到一些灵感。