低碳节能汽车发展初探

武和霞 张诗建

摘 要：汽车行业在现代环保低碳理念的引导下，加大了对节能低碳汽车的关注度与研发力度，通过新能源汽车来代替传统汽车，减少尾气排放量与石油能源消耗量。本文主要对节能低碳汽车的发展情况展开研究，依靠小排量汽车、代用燃料、新能源汽车以及国家政策等，实现节能低碳发展目标，提升汽车行业的环保效益与社会效益。

关键词：低碳 节能 汽车 发展措施

Abstract：Under the guidance of modern environmental protection and low-carbon concept， the automotive industry has increased its attention and research and development of energy-saving and low-carbon vehicles， replacing traditional vehicles with new energy vehicles to reduce exhaust emissions and oil energy consumption. This paper mainly studies the development of energy-saving and low-carbon vehicles， relying on small displacement vehicles， alternative fuels， new energy vehicles and national policies to achieve the goal of energy-saving and low-carbon development and improve the environmental and social benefits of the automotive industry.

Key words：low carbon， energy saving， automobile， development measures

我国汽车工业在近几年形成了较快的发展速度，我国也成为全球范围内最大的汽车消费国与生产国。汽车产量提升的同时，石油使用量也随之增加，汽车给环保带来的压力持续增大。汽车生产行业必须重视节能环保理念，在汽车生产中将安全、节能与环保置于首要位置上，重点发展节能型汽车。现对节能低碳汽车发展情况进行研究。

1 低碳节能汽车概述

普通汽车处于行驶状态时，往往会排放出大量的汽车尾气，这些废气由颗粒物、氮氧化物、一氧化碳以及碳氢化合物等组成，居民物质生活水平提升，越来越多的家庭拥有汽车，导致污染物大量增加，环境破坏力逐步增强，当前已经产生的一些气候变化已经给人类的生存带来威胁，因此必须将二氧化碳的排放量降低，实现低碳生产与生活。低碳理念进入到汽车行业后，催生了环保型汽车，这类汽车具有低公害与无污染的特点，以汽车生产环节为起点，以汽车寿命终止为终点，在此过程中，汽车均不会给环境带来污染与负担，不向外排放污染物，行驶期间噪声强度低，车辆报废后材料可被回收以及再利用，不会给所处环境造成二次污染。环保型汽车对于生产基地、汽车尾气以及汽车使用能源的要求比较严格，在生产时，相关技术应达到国家标准。我国汽车行业中的企业应当积极面对当前的环境考验与能源形势，可以通过联合，来集中技术力量，缩减汽车创新成本，提升经济效益，共同完成节能型汽车的创新研发工作，共享研发数据，完善节能型汽车相关技术标准。

2 发展低碳节能汽车的主要途径

2.1 加大对小排量汽车的推广力度

研发与制造环保型汽车，达到节能与低碳标准，首先需要对汽车的燃料与驱动动力进行关注，改造动力系统可通过改进发动机与优化控制来实现，达成降低排放量与增强燃油经济性的工作目标。首先要改善现有汽车的性能，提升效率指标。结合当前的汽车市场情况可知，柴油机与汽油机在指示热效率方面有一定的提升空间，同时发动机的磨损摩擦尚有降低的空间。针对汽油机环保需求可优先选择直喷式的汽油机，选用可变气门升程与定时，将压缩比提升，采用混合均质气压燃着火装置;针对柴油机这一对象，改进措施包括实施燃烧控制、增压、调整燃烧方式、采用电控型高压柴油喷射装置以及可变进气涡流装置等。对汽车的主要设备进行改造与升级的同时，还需关注汽车油耗的问题，推广小排量型汽车，这种汽车更安全，价格相对低廉，功能丰富，油耗偏低，通过生产与使用小排量汽车，可大幅降低油耗。因此小排量汽车在很多国家的市场中都有较为乐观的发展前景。

2.2 有效开发汽车的代用燃料

汽车长期使用的能源为石油燃剂，而石油资源储量减少，因此要加大对其他代用燃料的开发力度，以此形成多元化的燃料结构。可给汽车使用的代用燃料有以下几种：醇类燃料保罗乙醇、甲醇混合醇，这种原料的来源广泛，且使用过程极为简便，在不调整发动机原本的结构的前提下，可实现单烧或者掺烧;合成油也是可選的代用燃料之一，其性质、成分与柴油、汽油高度相似，但是所用的生产方法与原料存在差异，可替代柴油以及汽油;乳化燃料分为掺醇与掺水乳化两种方式，经过乳化处理后，燃料可形成良好的节油效果，可在轮船与火车运行中发挥作用;加工石油时会产生液化石油气这种副产品，其在卡车、拖拉机、公共汽车以及小客车中均可代用燃料。

开发代用燃料有利于促进能源结构的多元化发展，通过使用各种代用燃料来降低石油资源的实际消耗量;汽车使用代用燃料之后，排放的尾气中的有害物质也随之减少，有助于改善环境，提升空气质量，如果空气污染问题长期得不到解决，居民患有呼吸系统疾病的概率也将增大。

2.3 提升电动汽车发展水平

发展节能低碳型汽车最有效的途径就是扩大电动汽车推广范围，电动汽车涵盖燃料电池型电动汽车、混合动力型电动汽车以及纯电动汽车。

纯电动汽车的储能单元是蓄电池，通过电机获取驱动汽车的能量，纯电动汽车不会排放有害气体，能够达到绿色环保标准。电机电控技术是纯电动汽车使用的核心技术，同时还应用了电池组能量管控技术。纯电动客车以及轿车都能通过相关认证，其噪声、续驶里程、经济性以及动力性都达到了指标标准。

混合动力汽车使用的转换器，能源或者储能器多为两种或者两种以上，其需要在电动机与辅助动力单元的配合下实现驱动目标。动力发电机组或者小型发动机构成动力辅助单元，以普锐斯为例，其采用油电混合模式，专用型蓄电池、电动机与发动机共同组成动力系统，驾驶这一车辆时，不需过多关注油耗的问题，当车速低于40公里/小时，蓄电池提供汽车行驶所需动力，而发动机不需要进行动力输出。正常使用汽油时，电池可自动进入充电模式，行驶百公里耗油量约为4L。这一汽车采用电动机与汽油发动机协同化运行模式，进入到减速制动阶段后，车轮能够对马达起到驱动作用，将制动能量转换为电能，并进行存储，以备使用，切实降低汽油损耗，减少污染，兼具环保与节能两种功能。

混合动力汽车具有多种优势，由于使用复合式动力，内燃机所形成的最大功率由平均需要的功率决定，进而实现最优工况;当大功率型内燃机出现功率不足的情况时，可用电池补充能量;负荷较少的条件下，功率出现富余，可借助功率发电补充电池的电能，内燃机保持持续运行状态，电池的充电需求得到满足，行程基本与普通汽车保持一致。通过电池可对汽车在怠速、下坡以及制动时产生的能量进行回收。当汽车处于闹市区时，可将内燃机关停，单独驱动电池，降低尾气排放量。纯电动汽车在除霜、取暖以及空调等功能上存在不足，而这种汽车利用内燃机解决了这些问题;混合动力汽车通过普通加油站即可完成加油，后续相关设施建设不需过多地投入资金。电池也能够长时间保持稳定工作状态，不会产生过放或者过充的情况，可用时间比较长，不会因频繁更换电池导致成本增加。

燃料电池汽车中所用的燃料为氢，氢处于燃料电池中，和大气之中的氧产生化学反应，生成电能进而催动电动机，产生汽车所需的催动力，在汽油、天然气以及甲醇中以间接化的方法提取氢，这些物质均可替代氢，发挥出燃料的作用，但是会生成少量氮氧化物与二氧化碳。这种汽车接近零排放，使燃油形成更强的经济性，因机油泄漏而产生的水污染也得到控制，发动机得以保持更高的燃烧效率，运行期间不会产生过多的噪声。

压缩天然气汽车主要使用压缩至20.7到24.8MPa的天然气，这种气体无味无色，热量高，组分简单，甲烷是其主要成分，燃料含碳量极低，抗爆性能良好，不会对润滑油产生稀釋作用，有助延长发动机的使用时间。这种汽车属于清洁燃料型汽车，尾气中不含有铅与硫化物，有利于减轻大气环境污染，安全性也更强，但是对车辆本身的配件要求比较高。

2.4 政府应给环保型汽车的发展提供政策性指导

环保型汽车在价格上缺少优势，因此政府引导消费者优先选择环保型汽车时，可提供消费补贴，以此推动环保型汽车成为畅销车型。可针对低碳车辆提供财政补贴以及免征购置税的政策。政府通过政策来增强消费者对于环保型汽车的购买意愿，并普及环保理念，针对小排量环保型汽车相关的消费活动提供税费政策，在停车收费方面也予以优惠。政府借助宏调手段，改善节能型汽车消费氛围，推广宣传节能减排的政策，在社会中全方位地开展环保教育工作，激发民众的自觉性、主动性与积极性。可向国外借鉴经验，完善汽车行业的约束与引导机制，尤其是要做好生产管理与认证工作。在下发限制性标准的同时，不能忽视激励性标准，可根据燃油经济性，给汽车实施节能等级认证，并进行分类，在现有柴油发动机与汽油发动机商用车与乘用车对应的燃油经济水平标准基础上，为气体燃料车辆、混合动力车辆等系能源型汽车也制定节能标准，对相应的技术指标进行量化。

借助一系列的标准与政策，可以给节能低碳型汽车提供更稳定的发展环境，也使我国的环保型汽车标准体系更为完整，按照标准来发展及环保节能型汽车，确保所有发展行为都有据可依;设置汽车燃料消耗限制与排放污染物限值，加快淘汰高污染、高耗能汽车的节奏，使汽车行业尽早实现低碳发展目标。

3 结语

发展节能低碳汽车需要有汽车行业、政府以及消费者多方努力，汽车制造企业需大力创新，按照环保方面的要求，研发新型汽车，调整传统汽车的性能;政府应从政策与标准建设方面投入力量，引导企业加大对环保效益的重视程度;消费者也要形成绿色消费理念，优先购买电动汽车等新能源汽车，以此全面提升汽车的环保价值。

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