汽车的别样“食谱”

　　尽管汽油和柴油现在仍然是驱动汽车的主要能源。但是，人们开发新的能源形式的努力一直在继续。汽车的“食谱”也从汽油和柴油的二元世界过渡到包括氢燃料电池、电力、生物柴油、甲醇、乙醇、丙烷、天然气等各种新燃料的五彩世界。在采用这些替代能源的汽车中，氢燃料电池汽车带给我们的想象最为美妙。不过，电动汽车、生物柴油汽车、甲醇汽车和天然气汽车更是“笨鸟先飞”。全世界的天然气汽车现在已经有了200万辆。丙烷自20世纪20年代以来就被当作汽车的燃料，现在全世界丙烷汽车的拥有量超过900万辆。甲醇汽车也早在20世纪70年代出现，并且拥有了许多甲醇汽车车队。

　　随着传统燃油价格的上升以及对石油资源最终枯竭的担心，人们对开发和推广各种替代能源的努力也在加快，汽车的“食谱”结构正在悄然发生改变。

　　甲醇汽车

　　甲醇也被称为木精，是一种酒精燃料，现在世界上绝大多数的甲醇都是从天然气中制备而来的。不过，从煤或者玉米、豆子等非石油原料中也可以制备出甲醇。用甲醇作为汽车的燃料，可以减少对石油的依赖。甲醇的能量密度只有汽油的60%。但是，甲醇在发动机中的燃烧效率更高，因此，对于使用甲醇为燃料的车辆来说，动力输出几乎是一样的。

　　以甲醇作为汽车燃料的努力可以追溯到20世纪70年代的第二次石油危机。从替代能源的角度考虑，德国、美国、日本等国先后投入了大量的人力、物力，对如何从玉米、大豆等农作物中提取甲醇燃料以及如何将甲醇燃料应用到汽车中进行研究。甲醇汽车中最著名的是福特公司生产的甲醇M85(含有85%的甲醇和15%的汽油)汽车。为了研究甲醇M85燃料的实际使用情况，福特公司专门建立了几个以甲醇M85为燃料的试验车队。由于当时只有加州设有一个甲醇M85加油站，试验车队主要在加州行驶。为了不受加油站少的限制，美国福特公司后来又开发了可使用汽油或者甲醇与汽油以任意比例混合的燃料的汽车。德国也组织了甲醇汽车车队，德国大众汽车公司还在中国建立了甲醇M100汽车车队。

　　我国生产的第一辆甲醇汽车于1997年在山西省大同投入运营，目前已在阳泉、寿阳、昔阳作为公交车的太原—晋中城际公交车使用，共80多辆。

　　不过，国外越来越多的人反对使用甲醇作为汽车燃料，主要原因是甲醇腐蚀性比较大，汽车的耐久性(16万千米)得不到保障。此外，由于甲醇有毒，使用不慎容易对人体造成伤害或致人死亡。1998年后美国甲醇燃料汽车和甲醇燃料都在减少，目前美国加州甲醇汽车加油站也仅剩下1座。各汽车生产商都停止生产甲醇汽车，福特公司从1998开始停产了甲醇M85汽车。

　　天然气汽车

　　根据天然气汽车联合会的统计，到2004年全世界至少有200万辆天然气汽车在使用。这里所说的天然气汽车所使用的天然气包括增压天然气、液化天然气和一般天然气。天然气汽车最主要的优点是有利于环境保护。正如欧宝特种汽车公司总经理施拉赫对《德国之声》记者所说的：“天然气可以清洁燃烧，比如，和柴油相比，几乎没有燃烧剩余物，没有硫磺、烟尘，而且很少有二氧化氮。而和汽油相比，天然气燃烧时二氧化碳的排放量要少，比柴油就更少了。此外，运输天然气比运输汽油和柴油更具备环保优势，因为汽油和柴油的运输是在公路或海上通过载重汽车或油轮进行的，而天然气几乎只通过输气管道运输。”

　　天然气汽车的另一大优势在于经济实惠。世界各国一般将1立方米天然气的价格控制为1升汽油和柴油的价格的一半，因此天然气汽车的燃料费用大约是汽油车或柴油车的一半。天然气汽车的使用，大幅度地降低了使用汽车的成本，尤其在石油资源越来越贫乏、油价越来越高的情况下，天然气汽车的这种优势非常明显。另外,天然气汽车的使用，也可以减缓液体燃料的供应紧张。

　　专门设计的天然气汽车只能以天然气为燃料，但天然气的缺点是能量密度低，由此带来的问题：一是需要很大的空间，气体燃料在汽缸中的可燃混合气里占有一定的容积(汽缸中流体燃料所占容积忽略不计)，在同样的汽缸工作容积下，用天然气作燃料时做功少；二是容易导致爬坡没劲、加速响应慢等现象。为此，有些汽车厂家推出由一般柴油汽车改装而成的“双燃料”天然气汽车。但是，改装时原来汽油机或柴油机的燃料系统大多保留，要在原来的基础上增加天然气燃料系统，特别是气瓶，汽车原来的有效空间减少了，车身的质量也增加了。

　　丙烷汽车

　　丙烷就是众所周知的液化石油气，自20世纪20年代以来就被当作汽车的燃料使用。现在，单在美国就有至少20万辆丙烷汽车在使用，而全世界的丙烷汽车大概有900万辆。丙烷汽车使用特殊设计的燃料系统，只能使用丙烷或丙烷与天然气的混合燃料。丙烷非常安全，但是驾驶丙烷汽车需要经过专门的培训。

　　丙烷汽车排放的一氧化碳和一氧化氮要比普通汽油汽车少60%，而苯类有毒物质的排放比普通汽油汽车少98%。现在，世界上丙烷汽车使用的丙烷大多是从天然气或者石油中精炼出来的。丙烷汽车的动力、加速性能和行驶速度都可以和传统的以汽油为燃料的汽车相媲美。

　　生物柴油

　　生物柴油是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是清洁的可再生能源和优质的传统柴油的代用品。生物柴油和传统的柴油具有相同的物理特性，因而生物柴油及生物柴油混合物可用于所有以柴油为原料的引擎，如以柴油为动力的轿车、载重汽车、拖拉机、船只和发电机等。生物柴油混合物由部分生物柴油和部分传统柴油混合而成。替代能源的混合燃料一般以一个大写英文和一个数字表示，前面的英文字母表示混合燃料的类型，生物柴油以B表示，甲醇燃料以M表示，乙醇燃料以E表示，后面的数字则表示替代能源的百分比，例如B100就是100%生物柴油，B20是由20%生物柴油和80%普通柴油混合而成的。

　　在传统柴油发动机中使用生物柴油可以大大减少未充分燃烧的碳氢化合物、硫化物、多环芳香族烃类物、硫、铅、卤素，黑烟、碳氢化物、微粒等有害物质的排放。混合越多的生物柴油，就越能减少有害物质的排放。在使用纯生物柴油时，有害排放物的减少效果最好。

　　生物柴油的主要优点之一是它可用于现有的引擎。自1994年开始，生物柴油已经开始作为燃料供给普通柴油机。采用生物柴油的柴油机点火快，引擎杂音少。与普通柴油相比，生物柴油可提供同样的动力。生物柴油比普通柴油具有更大的润滑性，可减少引擎的磨损与划痕，最终降低柴油车队的维护费用。即使混合1%的生物柴油，也可以大大提高普通柴油的润滑性。

　　不过，生物柴油的运输和储存需要特殊手段，而且使用时会增加氮氧化物的排放。

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