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2015年6月26日 星期五

騰訊數碼 徐蕭梓丞

[摘要]新能源除了內置鋰電池,這種最常見的形式之外,還包括了諸如燃料電池、太陽能、生物能源,甚至是核能等,其它我們並不太瞭解的新能源形勢。

現在,幾乎所有人都在討論新能源,而汽車領域無疑是受新能源影響最大的行業。電動汽車發展得如火如荼,不僅是傳統汽車廠商,就連來自矽谷的科技公司們,都開始對電動汽車投入了大量的研發精力。
其實,新能源除了內置鋰電池,這種最常見的形式之外,還包括了諸如燃料電池、太陽能、生物能源,甚至是核能等,其它我們並不太瞭解的新能源形勢。而這些新能源汽車,雖然目前還處在非常初級的發展階段,但是經過時間的洗禮,未來終有一天,將會成為人們出行交通工具的主要能源。
充電式電動汽車
能够用来代替传统燃油的新能源你知道多少?

電動汽車可以說是,目前我們最熟悉的新能源種類了,包括特斯拉、日產、寶馬、通用等許多汽車廠商的電動汽車產品,都已經開始在不少城市的道路上行駛。
這種電動汽車有些採用了油電混合動力、有些則是純電動形式,電動汽車在車內裝載了超大容量的鋰離子電池,採用可循環充電的形式,為電動汽車供能。
它可以通過家用電源、專用充電樁,或者特定的充電場所進行充電,以滿足日常的行駛需求。
純電動汽車的驅動系統,比傳統燃油汽車要簡單了不少,基本上由電動機和電池組成,完全依靠電能驅動,使用成本是目前市售的新能源車中最低的,由於結構簡單,其週期性保養項目、保養費用,也比普通汽車低很多,一般更換齒輪油、刹車片即可。
另外純電動汽車的安靜程度,也比普通汽車要好很多,基本上無需刻意去加裝任何隔音裝備,而且電動機具備低轉速高扭矩的特點,使得其起動和加速性能也很好。
不過純電動汽車的缺點,目前來看也比較明顯,比如充電時間長,續航里程有限和更換電池成本高等。
而另外一種混合動力汽車,則是在純電動和燃油汽車之間採取了一個平衡點,通過加入電動機的方法,降低發動機在起動、低速以及加速階段的油耗和排放,讓發動機一直在最高效區域工作。由於電能的加入和發動機的高效工作,混合動力的油耗,最多可以低至2L左右。
燃料電池汽車
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燃料電池汽車,實際上是通過氫氣和氧氣的化學作用,產生的電能驅動車輛行駛。它也是電動汽車的一種,結構基本類似,只不過多了一個燃料電池和氫氣罐。從本質上來看,燃料電池汽車,被看成人類交通的最終解決方案,不止是因為它具備普通純電動汽車的優勢,而是因為氫氣和氧氣來源無窮無盡,並且加氫和加油一樣便捷,沒有任何污染。
不過燃料電池也有屬於自己的缺點,目前氫氣的產量和儲存難度並不理想,成本都比較高,而在建設加氫站的成本上,也遠比加油站和充電站高,並且高壓儲存的氫氣,安全性有待考驗。
太陽能汽車
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其實,太陽能汽車從嚴格意義上來說,也算是電動汽車的一種,只不過電動汽車的電池需要靠工業電網發電來供能,而而太陽能汽車用的是太陽能電池。太陽能汽車使用太陽能電池,把光能轉化成電能,電能會在儲電池中存起備用,用來推動汽車的電動機。
由於太陽能車不用燃燒化石燃料,所以不會放出有害物。據估計,如果由太陽能汽車取代燃汽車輛,每輛汽車的二氧化碳排放量可減少43%54%
目前太陽能汽車的供能形式主要有兩種,首先就是將太陽能作為主要的汽車驅動力,而另外一種就是為作為汽車的輔助供電能源。目前靠太陽能作為驅動力的汽車,由於必須要配備大量的太能電池板,因此在造型和結構運行原理上,都與傳統汽車有很大的差別。
目前此類太陽車的車速,最高能達到100km/h以上,而無太陽光最大續行能力也在100km左右。
生物能源
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除了電能和太陽能之外,生物能源最近也成為了許多公司和汽車廠商研發的新目標。比如奧迪最近就研製出了用植物為原料的全新種類柴油。
其實,這種新型燃料,並不是用植物本身作為原料,而是通過特殊的製程,提取植物中的生物質糖,比如從玉米中提取的葡萄糖等。這些原料都可以通過發酵,產生異丁烷氣體燃料,可以用作多用途領域的燃料,當然也包括汽車。異丁烷氣體可以通過高壓轉化成液態異辛烷燃料,然後通過提純處理,轉化成辛烷值為100的汽油。
奧迪的這項新研究在法國與Global Bioenergies合作夥伴共同完成,可以說解決了當今汽車行業面臨的最大問題之一:遠離石油燃料。奧迪將其稱之為e-benzin,不僅僅是燃燒後,不會出現硫化物和苯等有害元素,廢氣排放非常乾淨,同時由於油品的更高品質而具有更高的壓縮比。
當然,目前這一理論研究,還需要奧迪進行更多的實際測試,並且奧迪已經開始在自己的測試車輛上進行實驗。一旦證明新的研究成果有效,奧迪計畫在德國建立一個全新的工廠,規模要比法國的實驗工廠大上10倍,最早從明年年初開始,生產100噸異辛烷和高純度異丁烷燃料。
除了植物之外,動物糞便也能成為汽車的一種動力來源。比如最近,在英國有一輛非常特殊的大型巴士吸引了許多人的目光。
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據悉,這款大型巴士採用了牛糞為主要動力原料,它由英國Reading Buses公司出品,名字叫做Bus Hound(獵犬巴士)。這輛車的原料從動物排泄物中得來的,然後經過壓縮液化,貯存在7個固定在巴士車頂內的氣罐中。
目前這輛“糞動力” 大型巴士在英國在貝德福德郡的米爾布魯克試驗場驗車時,單圈速度達到了每小時76.785英里(123.57公里),打破一般大型巴士的速度極限。
由於這輛大型巴士動能來自於牛糞,外型特別使用黑白兩色設計,看起來就像只大乳牛。雖然是環保大型巴士,速度卻超越了一般大型巴士平均每小時56英里(約90公里)的紀錄,跑出了每小時76.785英里(123.57公里)的好成績。
能够用来代替传统燃油的新能源你知道多少?

另外還有一種生物能源,作為中國用戶來說也絕對不能忽視,那就是地溝油。將地溝油這種生物燃油作為燃料使用,也是一種不錯的選擇。目前包括美國、法國、芬蘭和中國在內,已經有四個國家成功的使用餐飲廢油,來進行飛機燃油的研發。(快讓中華民國也摻一喀吧,我們的頂新集團可是專家!)

使用地溝油作為燃料,還需要額外等量的傳統航油混合,來驅動飛機發動機,這麼做可減少二氧化碳排放量50%80%,但目前的成本是傳統航油的23倍。因此,未來如何降低餐飲廢油,轉化的成本是最大的目標。

                                                                                                                                                                                                                            

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