汽车可替代清洁能源的探讨.pdf

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1、2014年8月湖北第二师范学院学报Aug．2014第31卷第8期JournalofHubeiUniversityofEducationVo1．3lNt)．8汽车可替代清洁能源的探讨林铮(福建信息职业技术学院，福州I350003)摘要：随着全球能源安全和二氧化碳排放问题的日益严重，寻找可替代和可持续的能源来源，以减轻环境压力，面对不断膨胀的能源需求，成为当今乃至未来全球的主要任务。文章介绍了寻找汽车可替代清洁能源的主要途径、燃油替代的选择方案，分析了汽车可替代清洁能源技术研究状况，提出生物柴油、生物乙醇、2，5一二甲基呋喃、天然气、氢燃料电池是未来最有可能大规模

2、应用于动力装置的替代燃料。关键词：汽车；二氧化碳；生物燃料；2，5一二甲基呋喃中图分类号：TK01文献标识码：A文章编号：1674-344X(2014)8-0030-03作者简介：林铮(1964一)，女，副教授，硕士，研究方向为车用清洁能源随着全球能源安全要求不断提高，控制全球二氧欧盟争取到2020年减少3．9％，美同争取到2025年减化碳排放量上升成为当今汽车可替代清洁能源主要任少4．7％务。根据目前的趋势，领先的能源预测机构预计世界1汽车可替代清洁能源的趋势石油耗尽仅剩有限的一些年。按欧洲试验规范，欧盟未来汽车动力清洁能源的应用是一个全球性的共车辆CO排放

3、到2014—2016年达到1．75g／km，2020识，重要的是寻找可替代和可持续的能源来源，以减轻年达到1．35g／km。美国车辆按照环保部门监测2016环境压力，面对不断膨胀的能源需求。罔1显示的是年达到35．5mpg，2025年达到54．5mpg。CO，排放量，清洁能源发展趋势和动力系统的技术路线图。图1清洁能源发展趋势与动力系统技术路线图图1中所示，对于汽车动力系统2045年之前主要排放、提高燃油效率。2025年以后主要分析能源的生任务是减少车辆重量和阻力、内燃机和动力总成技术命周期，寻找可替代和可持续的能源来源。的创新，研究微／轻混合动力、全混合动力

4、、插电式混合2汽车可替代清洁能源的主要途径动力车。到2050年实现大规模电动车、燃料电池车。汽车动力燃料途径主要来源于煤、原油、天然气、根据里卡多公司预测2050年车辆所用能源包括电、生生物质、风、太阳能、水力、地热、原子能，通过提炼、混物燃料、矿物燃料、天然气、氢气，其中，电、生物燃料、合、化合和转化形成了汽油、合成汽油、柴油、合成柴矿物燃料占85％以上。对于汽车动力用能源在2015油、生物柴油、2，5一二甲基呋喃、酒精、甲醇、二甲醚、年之前主要任务在于限制CO：尾气排放、提高燃料效率，2015—2025年主要在于监管开采石油、控制CO2收稿日期：2014—

5、06—20·3O·压缩天然气、液化气、氢气和电，进而通过液体燃油设燃料能量密度相当，不需要改造汽车发动机就可以大施和气体燃油设施使用于内燃机和内燃机混合动力、比例直接掺入汽油和柴油中使用。燃料电池和燃料电池混合动力。图2所示不同比例生物柴油对动力性影响，随生3车可替代清洁能源技术研究状况物柴油掺混比例越大，发动机扭矩降低，但BD5、BD103．1生物燃料对发动机性能的影响的外特性扭矩与柴油相比降幅小于1％。与第一代生物燃料原料主要为粮食作物相比，生图3所示生物柴油对排放特性影响，最为突出是产第二代生物燃料主要使用的是以非粮食作物为原BD5、BD10、B100的

6、PM分别降低6％、10％、17％，而料，避免与国家粮食安全发生矛盾；第二代生物燃料具BD5和BD10的NO增加幅度在10％以内。有更大优势，它具有较高的能量密度，基本与现行石油蕾景甚囊龄健谯4图2柴油和不同比例小桐子油生物柴油外特性扭矩曲线贿穗制滞●图3ESC循环的PM排放[。图4ESC循环的NO排放[生物乙醇可以增加汽油和柴油的含氧量使其燃烧少90％的二氧化硫排放和80％的氮氧化物排放l4J。充分、降低CO排放量30％以上、HC排放量10％以吸附天然气(ANG)作为未来替代CNG的一项新技上，提高汽油的辛烷值和抗爆指数。术，利用吸附剂增加天然气的储存密度，尚

7、处研究阶段2，5一二甲基呋喃(DMF)在生物质转化技术上的的一种天然气储存方式。突破，为新一代生物燃料的大规模生产铺平了道路。3．3HCCI一清洁能源汽车技术但最为关键的是DMF生物燃料技术商业化之前发动HCCI均质充量压缩着火是一种不用后处理就能机性能的评估J。有效降低汽车柴油机氮氧化物NO和颗粒PM排放的3．2天然气对发动机性能的影响最有潜力的技术_5J。HCCI燃烧方式结合了汽油机均车用天然气分为压缩天然气(CNG)和液化天然质混合气点火燃烧和柴油机压燃的特点，基本特征是气(LNG)两种。均质、压燃和低温火焰燃烧，可以保持较高的燃油经济压缩天然气(CNG

8、)它的特点是辛烷值高，抗爆性性、动力性