毕业论文——谈汽车尾气治理.doc

XXX职业技术学院机电工程系毕业设计说明书课题: 谈汽车尾气治理 专 业 汽车检测与维修 班 级 xxxxxxx 姓 名 XXX 指导老师 XXX 完成日期: XXXX 年 X 月毕业设计任务书学生姓名班级 学号专业汽车检测与维修同组人姓名 毕业设计题 目 主要设计参数主要工作量汇总整理、校对毕业设计(论文) 完成日期从 20 年 月 日 至 年 月 20 日指导教师(签名)专业负责人(签名)系(部)审核: (签章)毕业设计(论文)成绩报告单学生姓名XXX班级 毕业设计题目汽车尾气治理指导教师评语:初步评定成绩 签名 年 月 日答辩小组考评评语: 签名 年 月 日综合评定： 签名 年 月 日目录摘要-7引言-8第1章 汽车尾气成份及危害性-8第2章 汽车尾气排放物的影响因素-11第3章 汽车尾气污染物的控制和治理-12第4章 柴油机的应用和发展-16第5章 新能源汽车发展-17附录一：汽车排放标准检测-22附录二：参考文献-23致谢-24摘要本文从汽车发展的角度来考虑当前的环保问题，着重针对大气污染的现状，对汽车尾气对环境的影响及其危害进行分析，并从治理汽车尾气的角度提出大气污染治理的措施与方法，了解新能源汽车发展趋势，指出大力发展新能源汽车是解决汽车尾气对大气的污染问题的最好办法。关键词：汽车尾气 大气污染 环境保护 新能源汽车引言上世纪发生的8次重大的世界公害有5次是由于工业废气而引发的大气污染(其中3次为工业废水引发的水源污染)，造成大量的人畜死亡，森林、植物被毁，影响极其深远。其中40年代初的美国洛杉矶光化学烟雾事件就是由于当时的250万辆汽车每天向大气排放出大量的一氧化碳、碳化氢和氮氧化物等有害气体，在强烈的阳光下发生光化学反应，产生大量的光化学烟雾而造成人畜死亡，成为重大的汽车废气污染公害事件。 随着汽车工业的发展，世界汽车年产量已达5 000余万辆，废气污染在严重地威胁着人类的生态环境。美、欧、日等发达国家已先后制订了严格的汽车排放法规，汽车生产商也先后投入巨额资金对汽车废气污染进行控制和改进，目前已取得了相当的成就，值得我们借鉴。 我国的汽车工业还十分落后，废气污染十分严重。例如，广州市目前的机动车(包括摩托车)数量约为90余万辆，仅为洛杉矶和东京的1/10，但其污染物的排出量却与这两个城市的总量相当，每天排放到大气的有害物质所产生的大气污染十分严重，已出现了类似洛杉矶40年代初期所发生的光化学烟雾征兆，同时已成为全国上呼吸道和肺癌的高发病率区，严重地威胁着市民的身体健康和生态环境。第一章 汽车尾气成份及危害性1.1 主要危害 从世界范围看，空气污染的另一重大因素是汽车尾气。汽车尾气中含有一氧化碳、氧化氮以及对人体产生不良影响的其他一些固体颗粒，尤其是含铅汽油，对人体的危害更大。铅在废气中呈微粒状态，随风扩散。农村居民，一般从空气中吸入体内的铅量每天约为一微克；城市居民，尤其是街道两旁的居民会大大超过农村居民。锡进入人体后，主要分布于肝、肾、脾、胆、脑中，以肝、肾中的浓度最高。几周后，铅由以上组织转移到骨骼，以不溶性磷酸铅形式沉积下来。人体内约9095的铅积存于骨骼中，只有少量铅存在于肝、脾等脏器中。骨中的铅一般较稳定，当食物中缺钙或有感染、外伤、饮酒、服用酸碱类药物而破坏了酸碱平衡时，铅便由骨中转移到血液，引起铅中毒的症状。铅中毒的症状表现很广泛，如头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、乏力、食欲不振、上腹胀满、暖气、恶心、腹泻、便秘、贫血、周围神经炎等；重症中毒者有明显的肝脏损害，会出现黄疸、肝脏肿大、肝功能异常等症状。为了提高城市空气质量，美国制订了严格的降低汽车污染的计划。1996年，欧盟又制订了据说比美国还严格的汽车尾汽排放计划。欧盟的计划中，提出了提高汽油和柴油质量的标准，要求在2000年前取消含铅汽油，在雅典、伦敦等污染严重的地区，采用特殊燃料。同时，要求新推出的车型，都必须进行技术改造，以净化汽车尾气。据调查，英国10的儿童在6岁前铅中毒。儿童铅中毒，智商将降低，还会出现捣乱和过失行为。为了改善大气质量，我国许多城市都禁止污染企业进市区；对原有企业进行技术改造，减少废气、烟尘排放量，集中供热。减少取暖炉灶烟尘排放量，提高柴油、汽油质量，减少钻含量，积极向无铅汽油过渡，安装汽车净化器，等等。1943年，在美国加利福尼亚州的洛杉矶市，250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下发生化学反应，形成浅蓝色烟雾，使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件，前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死亡，后者使全市四分之三的人患病。这就是在历史上被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的洛杉矶光化学烟雾事件。也正是这些事件使人们深刻认识到了汽车尾气的危害性。汽油主要由碳和氢组成，汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。但由于燃料中含有其他杂质和添加剂，且燃料常常不能完全燃烧，常排出一些有害物质。研究表明，汽车尾气成分非常复杂，有100种以上，其主要污染物包括一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物。一氧化碳会阻碍人体的血液吸收和氧气输送，影响人体造血机能，随时可能诱发心绞痛、冠心病等疾病。碳氢化合物会形成毒性很强的光化学烟雾，伤害人体，并会产生致癌物质。产生的白色烟雾对家畜、水果及橡胶制品和建筑物均有损坏。氮氧化合物使人中毒比一氧化碳还强，它损坏人的眼镜和肺，并形成光化学烟雾，是产生酸雨的主要物质，可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡。 1.2 有害成份固体悬浮颗粒：固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时，便会激发形成恶性肿瘤。此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜炎，甚至造成角膜损伤。一氧化碳：一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。所以，即使是微量吸入一氧化碳，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。氮氧化物：氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气中暴露10分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。碳氢化合物：目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。1952年12月，伦敦发生光化学烟雾，4天中死亡人数较常年同期多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的约为平时的2倍。铅：铅是有毒的重金属元素，汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大，通常积聚在1米左右高度的空气中，因此对儿童的威胁最大。尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。近100年来，气候变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、水位上涨、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了严峻的挑战。而二氧化碳则是地球变暖的罪魁祸首。 1.3 认识误区忽视了合格车辆尾气排放的危害。现在汽车尾气检测部门，检测汽车尾气时汽车尾气排放量小于许可值就判定合格，这是正常的。不同的汽车有不同排放量，许可值有大有小，所以在规定许可值范围内的汽车尾气排放，对空气污染的影响依然是存在的。可更多的人认为检测合格了就没有危害了，这是不对的。检测合格车辆尾气排放量不会一成不变。汽车在行驶一定距离后，随着汽车磨损等原因，尾气排放也逐渐增多。新车是合格的（尾气排放在许可值范围内），旧车（运行2030万公里以上）尾气排放基本上超许可值或接近许可值，这部分的汽车尾气污染量也是不小的。 忽视了汽车尾气排放的其它因素。现在的检测就是在汽车后面加一个探测针，这主要是检测尾部的排放。而且忽视了汽车曲轴箱和燃油蒸发其它部位的污染排放。要想综合治理污染物的排放，就应该从整体上考虑对污染排放的治理，不然就会治标不治本，收不到良好的治理效果。 忽视了治理这一重要环节。有的汽车在检测前，为了过关，在汽车上动了手脚，采取临时的措施通过测试，过后照常是尾气排放超标。这样的汽车就可以在大街上任意行驶，因为有测试合格标志。有的为了过关，花点钱找修理部门处理一下，检验就过关了。下了检测线，尾气依然是超标的，可是合格的标识已经贴在了车上。有的外地车进京，也可以花钱买到尾气合格的标识。这对于整个治理工作来说，可以说是一个很大的误区。花了很多的资金，用到了检测上这是应该的，可是治理上应该投入更大，没有治理就等于没有检测。第2章 汽车废气排放物的影响因素汽车废气中CO、HC和NOx三种有害气体的影响因素比较多，主要为可燃混合气的空燃比，点火提前角、发动机的负荷和转速以及发动机的内部结构等。2.1 可燃混合气空燃比的影响空燃比(A/F)对CO、HC和NOx的影响见图1。在理论空燃比附近，CO曲线有一个拐点，当A/F减少时，可燃混合气过浓，燃油无法充分燃烧，CO生成物便急剧增加；当A/F增大时，氧含量充足，燃油可以充分燃烧，使CO生成量减少，而且比较稳定。图1空燃比对有害气体的影响HC曲线在A/F为1718附近有一个拐点，此时废气中的HC含量最低。除此之外，HC的生成量都有所增加。其原因是当A/F少于17时，混合气过浓，燃烧不彻底，当A/F大于18时，混合气过稀，燃烧速度缓慢同样会出现燃烧不彻底现象，HC都会增加。NO曲线在A/F为1516附近有一个波峰，此时生成的NO量最多，除此之外，过浓或过稀的空燃比都会降低燃烧速度和燃烧温度，使NO的生成量都有所下降。以及国外常用的废气排放控制技术。碳微粒收集器对柴油机的废气治理具有重要的实用价值，建议尽快加以研制和开发。2.2点火提前角的影响 点火提前角对CO的生成量影响不大，但对HC和NOx的影响较大，其结果分别见图2和图3。      图2点火提前角对HC的影响          图3点火提前角对NOx的影响由图2和图3可看出，随着点火提前角的增大，HC和NOx生成物都会急剧增加，其原因与燃烧时的速度、压力、温度等有关，当点火提前角增大到一定值后，由于燃烧时间过短，HC和NOx生成量便有所下降。当然，正确的调整点火正时是非常必要的，过迟的点火提前角会使发动机动力下降，油耗增大，工作不稳。2.3发动机转速和负荷的影响由于NOx是高温燃烧时的生成物，当发动机的转速和负荷提高时，使气缸的燃烧温度升高，NOx生成量随之增大，CO和HC的生成量稍有增加，但影响较小。碳微粒的影响因素主要有空燃比、发动机的温度、转速和负荷以及燃烧室的形状，燃油的雾化情况等。空燃比过浓，温度过低，均不利于燃油的雾化和燃烧，使碳微粒生成量增加；发动机转速和负荷增大，使燃烧温度提高，有利于完全燃烧，使碳微粒的生成量减少。SO2和Pb微粒的生成主要与燃油中的含硫量和铅化合物的加入量有关。因此，往往对燃油中的最大含硫量作了限制，推行使用无铅汽油。第3章 汽车废气污染物的控制和治理3.1控制方法随着环保意识的加强，欧、美、日等一些发达国家对废气排放污染的限制越来越严格，各汽车生产厂都投入巨额资金开展废气污染物的控制研究，早于90年代初，汽油车已基本上普遍采用了电控燃油喷射发动机，使废气中的有害气体大为减少，动力性和燃料经济性均有所提高，再加上其他多种措施的综合应用，使汽油车的废气污染得到了有效的控制。柴油车用的电控燃油喷射发动机也正在研制，但进入实用阶段尚为时过早。目前，国外对于废气排放的控制和治理主要有如下几种措施。(1)废气再循环。已查明NOx是燃油在高温燃烧中的生成物。废气再循环就是根据发动机的不同工况，将废气中的一部分(3%15%)引入燃烧室，用以降低气缸的燃烧和温度速度，从而进一步减少NOx的排放量。(2)二次空气供给。二次空气供给系统是在排气管的上段设置一个反应器，通过空气泵、控制阀、单向阀和喷射管等引入适量的新鲜空气，在高温下，令CO和HC在热反应器内继续燃烧(生成H2O和CO2)，从而进一步减少了CO和HC的排放量。有的发动机则向三元催化器提供二次新鲜空气，以使CO和HC在催化器内获得更充分的氧化反应(燃烧)。(3)三元催化净化装置。三元催化净化器的催化剂为铂、铑、钯和钌等贵金属，其载体的形状分为粒状和片状(见图4)。根据生产工艺的方便性，后者的应用较广泛。图4三元净化器的内部结构铂和钯为氧化剂，使CO和HC发生氧化反应，生成CO2和H2O。铑为还原剂，使NOx脱氧，还原成N2并释放出O。后者正好为CO和HC的氧化提供了充分的条件。 图5空燃比与净化率的关系 三元催化净化器的工作特性是要求发动机处于理论空燃比状态下工作时，才表现出良好的净化效果(见图5)。现代电控燃油喷射发动机的电控系统为了实现对理论空燃比的监测和控制而应用了能检测废气中氧残留量的氧传感器，电控系统接收到氧传感器反馈的信号后便及时调整喷油量，使发动机工作处于理论空燃比状态，从而实现了燃油喷射的“闭环”控制。三元催化净化器的最佳工作温度为400800，如果同时不配合使用氧传感器时，则很快就会出现早期损坏，寿命大大缩短。以及国外常用的废气排放控制技术。碳微粒收集器对柴油机的废气治理具有重要的实用价值，建议尽快加以研制和开发。稀土金属也同样具有贵金属的一些特性，用它制成的催化净化器，虽然效果比贵金属差，但价格便宜得多。而我国的资源相当丰富，目前这方面的开发研制已取得了令人振奋的效果。(4) 无铅汽油。汽油中加入千分之0.10.4g四乙铅后便可大大提高汽油的抗爆性能，有利于减少机件的损坏，但铅对人体的毒害非常大，同时也会使三元净化器中毒而早期失效，所以世界各国已严格限制含铅汽油的生产和使用。我国一直在长期使用含铅汽油，可喜的是，我国已决定2000年将全面禁止生产和销售含铅汽油，推动汽油标号升级。目前北京、上海、广州、深圳等20多个城市已禁止含铅汽油的销售和使用，为全国推广无铅汽油的使用迈出了第一步。(5) 低硫份柴油。硫主要存留于柴油中，燃烧后生成毒性极大的SO2。美、欧、日等国家对柴油中的含硫量要求非常严格，限值为0.05%0.10%。而我国的炼油技术相对来说较为落后，限值为0.5%左右，与国外的差距甚大。因此，努力提高我国的炼油技术，降低柴油中的含硫量已成为炼油行业的重要任务。(6) 富氧燃料和燃油添加剂。甲醇、乙醇、异丁醇、叔丁醇、乙基叔丁基醚等许多含氧化合物具有很高的辛烷值，是良好的抗爆剂。汽油中加入少量的含氧化合物可以改善燃料的燃烧性能，可明显地减少CO和HC的生成。但过量的加入会影响发动机的动力性。美国AST-MD4814-94标准规定含氧化合物的体积加入量：甲醇类为2%；非甲醇类为2.75%。在改善柴油品质方面，国外也早已开发生产了多种柴油添加剂，适量地加入一定比例的柴油添加剂，能使柴油得到活化，提高其雾化能力，有利于减少碳微粒的生成。柴油添加剂属高科技产品，具有良好的企业经济效益和社会效益，是精细化工行业的发展方向。3.2 治理途径第一，也是最根本和最终的途径，改变汽车的动力。如开发电动汽车及代用燃料汽车。此途径使汽车根本不产生或只产生很少的污染气体。第二，改善现有的汽车动力装置和燃油质量。采用设计优良的发动机、改善燃烧室结构、采用新材料、提高燃油质量等都能使汽车排气污染减少，但是不能达到“零排放”。第三，也是目前广泛采用的适用于大量在用车和新车的净化技术。是采用一些先进的机外净化技术对汽车产生的废气进行净化以减少污染，此途径也不能达到“零污染”。机外净化技术就是在汽车的排气系统中安装各种净化装置，采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物。可分为催化器、热反应器和过滤收集器等两类。前者多用于汽油机汽车，后者多用于柴油机汽车。汽车尾气净化催化剂是控制汽车排放，减少汽车污染的最有效的手段。主要用贵金属作催化剂和稀土汽车尾气净化催化剂。贵金属催化剂主要选用铂、钯等作催化剂，具有活性高、寿命长、净化效果好等优点而很具实用性。可由于这些贵金属价格昂贵，因此很难广泛推广。稀土汽车尾气净化催化剂是采用稀土、碱土金属和一些贱金属制备的催化剂。也有用稀土加少量贵金属制备的催化剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长。因此在汽车尾气净化领域备受青睐。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性，有效地控制排放尾气的组分，能在还原气氛中供氧，或在氧化气氛中耗氧。二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用，以保持催化剂较高的催化活性。由于欧洲、美国和日本等发达国家对汽车尾气排放控制较早也较严格，因此，他们所用的汽车尾气净化催化剂较广泛。目前主要是三元催化剂。这种催化剂即有使HC和CO氧化H2O和CO2的氧化剂，也有使NOx还原成N2的还原剂。这样就能起到很好的净化作用。而这种三元催化剂又少不了稀土元素。据有资料报道，世界汽车尾气净化催化剂市场的需求量以每年7%的速度在不断增长。因此可以看出稀土在汽车尾气净化催化剂中用量的可观性。1995年美国在汽车尾气净化催化剂领域的稀土用量达11000吨(按氧化物计)，占美国1995年稀土总消费量的44%，1996年日本用于催化剂领域的氧化铈也达1500吨，而我国在这一领域的应用可以说是空白。3.3检测方法怠速法怠速指发动机无负载运转状态，即离合器处于接合位置、变速器处于空挡位置（配备自动变速器的车辆应处于“停车”或“P”挡位）。双怠速法在怠速方法基础上增加了高怠速检测。高怠速工况指满足上述条件，用油门踏板将发动机转速稳定控制在50%额定转速，或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况。该方法十分便利、成本低。但它和怠速法一样，存在严重局限性：机动车排放是否超标，往往是指车辆行驶过程中是否超标，而该方法的检测结果只反映车辆怠速时的排放情况；检测不出氮氧化物；给化油器车留下了作弊空间和机会。稳态工况法（ASM）该方法只有稳定的匀速过程，加载保持固定值，包括两个等速工况段。该方法比较便宜，但试验工况跟实际情况相差甚远，日常生活中车辆运行基本都是瞬态过程，很少跑稳态过程，因此该检测方法准确率低，误判率高。瞬态工况法（IM 240）是美国开发用于加强I/M 制度的瞬态排放测试方法，所用仪器基本与美国联邦试验法(FTP，新车排放试验方法) 相同。测试工况采用FTP的前240秒。该检测方法要求底盘测功机控制精度更高，排气采用定容取样，能够精确到每辆车每公里排放多少克污染物。其特点是与FTP相关性好，测试精度是现有检测手段中最好的，但所需设备成本高、使用维护费用高。简易瞬态工况法是美国最新开发的一种用于在用车排放测试方法。它在原有检测方法基础上，增加使用气体流量计测试各工况的排气流量，利用积分计算出单位里程排放量。该方法成本略高于稳态工况法，但比瞬态工况法低，测试精度较高。第4章 柴油机的应用和发展4.1柴油机废气排放物与汽油机的差异柴油机的燃烧过程与汽油机不同，压缩比高，而且是在富氧状态下燃烧，废气中的CO和HC含量较少，约为汽油机的1/10，NOx的含量与汽油机相当。但碳微粒的含量高，约为汽油机的3080倍，特别是加速和全负荷状态时，由于供油量急增，而进气量变化不大，燃烧工况从富氧转向缺氧，加上燃烧时间缩短，因此处于不完全燃烧状态，使废气中产生大量的碳微粒。因此治理柴油机废气排放的碳微粒已成为当前的首要任务。柴油不含铅，但含有硫。硫燃烧后生成的SO2为胶状硫化物，与碳微粒一道令净化器极易堵塞，因而无法在柴油车上应用净化器。提高我国的炼油技术，降低柴油中的含硫量势在必行，而这方面也已得到了国家的高度重视。2.1柴油机的废气净化和微粒收集器前述所提到的许多废气排放控制方法均与发动机的设计和性能、结构有关，根据国内的生产水平，非一朝一夕能短期解决。汽油机单纯的加装排气净化器，能起到一定的治理效果。但由于是“开环”控制，净化器早期损坏严重，极需努力改进，向电控燃油喷射和“闭环”控制方向发展。燃料的改进也有待于同步进行。对于柴油机来说，由于碳微粒是汽油机的3080倍，治理碳微粒已成为当前的重要任务。由于碳微粒极易造成净化器的堵塞，故目前柴油机还无法应用排气净化器。经国内外的长期研究，能立竿见影地解决碳微粒的办法是采用碳微粒收集器。碳微粒收集器是一种特殊的微粒捕捉和滤除装置，它的形式有袋式、陶瓷泡沫式和陶瓷蜂窝式等结构，安装于消声器之后，废气经过微粒收集器后再排向大气，其微粒的滤除效果可达60%90%，碳微粒又是一种高级化工原料(碳黑)，可收集作综合利用，从而又可进一步提高企业的经济效益。目前，国外正在研究一种微波加热装置，当碳微粒积聚到一定程度时，可自动燃烧掉，免去人工收集之麻烦。碳微粒收集器的废气净化效果非常明显，能起到立竿见影作用，对当前柴油车的废气污染治理具有重要意义，结合我国当前的技术水平，很有必要进行研制开发和推广应用。第5章 新能源汽车发展新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过500万辆液化石油气汽车，200多万辆天然气汽车。目前我国市场上在售的新能源汽车都是混合动力汽车。以我过目前情况来看，财政部、科技部等四部委联合为13个节能与新能源汽车示范推广试点城市授牌，并明确了政府将通过补贴消费者，做大市场的模式鼓励企业生产、研发节能与新能源汽车，此举将推动我国发展节能与新能源汽车迈上新台阶。试点推广，即以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车。中央财政对有关公共服务领域示范推广单位购买和使用节能与新能源汽车给予一次性补助，地方财政对相关配套设施建设及维护保养也将给予补助。日前出台的节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法确认了补贴标准和补贴范围。此外，示范推广单位必须采取招标方式择优采购，并确定车型、数量、价格以及售后服务等。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。如果新能源汽车得到快速发展，以2020年中国汽车保有量1.4亿计算，可以节约石油3229万吨，替代石油3110万吨，节约和替代石油共6339万吨，相当于将汽车用油需求削减22.7%。2020年以前节约和替代石油主要依靠发展混合动力、电动等新能源汽车实现。到2030年，新能源汽车的发展将节约石油7306万吨、替代石油9100万吨，节约和替代石油共16406万吨，相当于将汽车石油需求削减41%。届时，生物燃料、燃料电池在汽车石油替代中将发挥重要的作用。 结合中国的能源资源状况和国际汽车技术的发展趋势，预计到2025年后，中国普通汽油车占乘用车的保有量将仅占50%左右，而燃料电池汽车、燃气汽车、生物燃料汽车等新能源汽车将迅猛发展。5.1天然气汽车 天然气汽车，顾名思义就是指以天然气替代常规的汽油或柴油作为汽车燃料的汽车。在汽车上，天然气以常压、中压、高压或液化的形式储存。几乎任何一辆汽油车或柴油车都可以改装成以天然气为燃料的双燃料汽车。 使用天然气替代汽油作汽车燃料，最大的好处在于环保方面。因为天然气主要由甲烷构成，甲烷燃烧后基本无污染，它可以使一氧化碳排放量减少97，碳氢化合物减少72，二氧化碳减少24，二氧化硫减少90，氮氢化物减少39，噪音降低40。天然气还不含铅、苯等致癌的有毒物质。 而且，用天然气作燃料还相当经济。据业内人士介绍，目前一辆汽车用1立方米天然气跑的路相当于用117升汽油跑的路，也就是说，用天然气要比用汽油节省0506元。用1万元左右改装一辆有6个储气瓶的中型汽车，9个月内可收回成本，还可节约50的维修费用。一座日加气能力150辆次左右的天然气加气站，4年左右也可收回投资。 此外，天然气汽车安全性高。天然气是一种高燃点的轻量气体，在通常的温度和压力下比汽油更安全。天然气易燃范围比其他燃料窄，而且它是无毒、无腐蚀性和非致癌的，即使泄漏也不会对土地或水形成威胁。从30年代天然气汽车出现至今，相对于汽油车而言，它从未发生过重大燃烧或爆炸事故。 压缩天然气（CNG）汽车燃料系统通常包括：天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器（或者天然气喷射装置）、各类电控装置等。CNG气瓶是压缩天然气汽车的主要设备之一。气瓶的设置和生产都由严格的标准控制。CNG车用气瓶可以分为四类：第一类气瓶是全金属气瓶，材料是钢或铝；第二类气瓶采用金属内衬，外面用纤维环状缠绕；第三类气瓶采用薄金属内衬，外面用纤维完全缠绕；第四类气瓶完全是由非金属材料制成，例如玻璃纤维和碳纤维。尽管一般认为由于天然气积碳少，机油更换的次数可以少一些，甚至例行的维护也可以少作一些，但我们认为汽车、发动机和改装系统的定期维护可以保障天然气汽车与汽油车和柴油车相比具有更好的性能。5.2混合动力汽车谈到节能环保的汽车新能源的发展，在中国还往往停留在电动汽车的探索上。的确，全球汽车界在电动车上没有少下功夫，但是到头来都是走进死胡同。在新世纪，汽车发展的技术路线趋于理智而统一：近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放；长远靠资源极为丰富，且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。在全球汽车业低迷的大势下，丰田堪称是“一枝独秀”。2003年丰田的纯利润101亿美元，远远高过美国三大汽车公司的利润总和。丰田成功的因素很多，其中之一就是新技术的开发和应用。丰田率先商品化的混合动力车“普锐斯”今年上半年在美国销售了21783辆，增幅为120%。客户要等上6个月甚至加价才能拿到车。“普锐斯”因此被称为丰田在美国市场的“挣钱机器”，让同行看着流口水。在全球，“普锐斯”已经卖出22万辆。五年前，采访底特律车展，日本丰田汽车公司社长张富士夫被询问今后十年全球汽车业竞争的决定因素是什么，张社长的回答斩钉截铁：是环保技术。今后，哪个公司握有先进的能源和环保技术，就能立于不败之地。“普锐斯”同时装有汽油发动机和电动机两套系统。启动、加速和上坡时两套系统同时出力；刹车时能量逆向存入蓄电池；平稳行驶时，由蓄电池驱使电动机单独出力，不再烧油。算总账，混合动力车可以节省一半汽油，尾气污染自然也减少一半。混合动力车当时的市价210万日元(人民币16万元)，比同级车贵40万日元。但是政府对私人购车补贴25万日元，车主多花的钱一年多就能在节省的汽油费中赚回来。尤其让消费者感到方便的是混合动力车只需到平常的加油站加油，不用改变汽车的使用习惯；政府和企业推广这种产品也无须投资新建充电装置或加气站。日本丰田、美国通用、德国奔驰等具备强大技术优势的汽车企业，对于全球汽车业最大课题能源与环境的对策在近年来殊途同归：近期，努力完善混合动力车；长远，迈出氢动力燃料电池车从概念车向商品化的步伐。电动车的研制生产因造价高，充电后行驶距离短的死结而已经放弃。有消息说，美国和日本的汽车企业已经开始了在混合动力车市场的竞争，预计三五年后整个市场将达到100万辆级的规模。中国汽车界和科技界曾对电动车的开发情有独钟，主要出于如下考虑：传统汽车中国比发达国家晚了几十年；而电动车全世界还没有大突破，现在开始研究，与发达国家站在同一起跑线上，完全可能后来者居上。但是这种“抄近道儿”的傻聪明终于随着美国日本汽车业宣布放弃电动车的研发而走进死胡同。应该说，中国汽车业的发展思路应该转移到务实而量力而行的方向了。氢动力燃料电池车，是一项必须关注的前沿技术，但仅仅是“关注”即可。而混合动力车的研发倒应该是当务之急。一是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。其实，如果中国的油价继续攀升或实行燃油税，道路拥堵又难以根本改善，市场的混合动力车的需求就会非常迫切。合资生产或者进口混合动力车，估计很快就会被精明的生产商或经销商提到议事日程。混合动力车将是中国车市的新商机。5.3燃料电池汽车燃料电池汽车是电动汽车的一种，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23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。燃料电池汽车的氢燃料能通过几种途径得到。有些车辆直接携带着纯氢燃料，另外一些车辆有可能装有燃料重整器，能将烃类燃料转化为富氢气体。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，福特、丰田和通用汽车公司已在2003年前后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全球的很多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。5.4太阳能汽车 汽车用的燃料是汽油和柴油等，它们都是从石油中提炼出来的。然而，石油这种矿物燃料是不能再生的，用一点就少一点，总有一天要用完。据科学家们预计，目前世界上已探明的石油储量将于2020年左右被采尽。因此，汽车将会出现挨受“饥饿”的危险，人类将面临着能源的挑战。 从另一方面来说，石油本身就是一种宝贵的化工原料，可以用来制造塑料、合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了，不但十分可惜，而且还污染了人类赖以生存的环境解决这个难题的唯一可行办法，就是加紧开发新能源。而太阳能就是这些新开发能源中的佼佼者。 太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。目前，受到技术水平的限制，硅基材料的转换率不高，所以要想有较高的电能，就需要有很大的面积，即需要有很多的硅基光转化材料。这一方面决定了太阳能汽车的表面都将布满硅基光转化材料，影响车辆的外形和性能，另一方面，又使得太阳能汽车的造价高昂。在加上，受限于电能不足，行驶速度比较低。有些竞赛型的太阳能车子，虽然能跑到时速100KM以上，但那是采取了各种减重措施才能达到的，比如，它们只能乘坐一人。最后，阴雨天，太阳能车子难以使用也是一个不利因素。我们只有期待不久的将来，太阳能汽车能想如今热水器这样真正的得到普及。5.5关于新能源汽车发展前景利好汽车市场的长期发展由于新能源汽车成