1.氢气(H2)
H2主要用作宇宙飞船、航天飞机等尖端科技产品的燃料,现发展到应用在汽车上。燃氢发动机可在空气过量系数( λ )较大的范围内稳定燃烧,点火能量低,不到汽油最低点火能量的1/10,且氢燃料的火焰传播速度快,低温下易起动。汽油车较易改成H2车,其排放物主要是H2O、N2、O2和少量NOx。主要缺点为沸点低(约-253℃),H2以液态方式储存时成本高,易受外部温度影响而蒸发,不适宜长期储存,还有爆炸、回火、早燃等问题尚待解决。若解决了成本及储存等问题,则有可能批量使用。
2.乙醇
乙醇是最早开发的代用燃料,乙醇汽油混合燃料在美国已应用多年。纯乙醇作燃料具有非常低的碳氢化合物(HC)和有毒物排放,被认为是理想的燃料。乙醇可从谷物、纤维素等生物可再生资源中产生,但其成本太高,约为汽油的两倍以上,若制作技术上无重大突破,很难广泛推广。
3.甲醇
甲醇是从天然气、石油和煤炭中提取的,其中一半以上来自天然气。甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。甲醇燃烧完全,可减少20%~50%HC的排放,设计先进
H2主要用作宇宙飞船、航天飞机等尖端科技产品的燃料,现发展到应用在汽车上。燃氢发动机可在空气过量系数( λ )较大的范围内稳定燃烧,点火能量低,不到汽油最低点火能量的1/10,且氢燃料的火焰传播速度快,低温下易起动。汽油车较易改成H2车,其排放物主要是H2O、N2、O2和少量NOx。主要缺点为沸点低(约-253℃),H2以液态方式储存时成本高,易受外部温度影响而蒸发,不适宜长期储存,还有爆炸、回火、早燃等问题尚待解决。若解决了成本及储存等问题,则有可能批量使用。
2.乙醇
乙醇是最早开发的代用燃料,乙醇汽油混合燃料在美国已应用多年。纯乙醇作燃料具有非常低的碳氢化合物(HC)和有毒物排放,被认为是理想的燃料。乙醇可从谷物、纤维素等生物可再生资源中产生,但其成本太高,约为汽油的两倍以上,若制作技术上无重大突破,很难广泛推广。
3.甲醇
甲醇是从天然气、石油和煤炭中提取的,其中一半以上来自天然气。甲醇具有高辛烷值、低发热量、低污染和无排烟等特点。甲醇燃烧完全,可减少20%~50%HC的排放,设计先进
的发动机可减少90%,颗粒物及NOX排放也很低。此外,其挥发性低,加油和行驶过程中蒸发损失小。目前,商用甲醇主要为M85(80%甲醇+15%汽油)和M100,M100性能优于M85,具有更大的环境优越性。甲醇毒性大,有腐蚀性,其生产过程是从能源的一种状态转换到另一种状态,能源利用率低。
4.天然气(NG)
NG的主要成份是甲烷(一般为83%~99%)及少量烃类和CO2等。NG的使用形式主要有压缩天然气(CNG,150MPa~120MPa)、液化天然气(LNG,-162℃)及能量密度很小的吸附天然气(ANG)。
NG具有较高的辛烷值,与汽油相比,燃烧更完全。据美国EPA报告,NG汽车可以降低40%的HC排放,50%的CO排放,无排烟,而且排放的HC化合物90%为甲烷类物质,光化学反应低,现有技术尚可进一步降低污染物的排放。完全符合各国有关的环境排放标准。NG汽车噪声小。
LNG制造成本相对较高,其储存容器的绝热性(甲烷易蒸发,沸点-162℃)是制约其发展的重要原因之一。但NG一般比汽油、柴油价格低。
5.液化石油气(LPG)
4.天然气(NG)
NG的主要成份是甲烷(一般为83%~99%)及少量烃类和CO2等。NG的使用形式主要有压缩天然气(CNG,150MPa~120MPa)、液化天然气(LNG,-162℃)及能量密度很小的吸附天然气(ANG)。
NG具有较高的辛烷值,与汽油相比,燃烧更完全。据美国EPA报告,NG汽车可以降低40%的HC排放,50%的CO排放,无排烟,而且排放的HC化合物90%为甲烷类物质,光化学反应低,现有技术尚可进一步降低污染物的排放。完全符合各国有关的环境排放标准。NG汽车噪声小。
LNG制造成本相对较高,其储存容器的绝热性(甲烷易蒸发,沸点-162℃)是制约其发展的重要原因之一。但NG一般比汽油、柴油价格低。
5.液化石油气(LPG)
LPG的主要成份是丙烷及少量丁烷、乙烷和极少量戊烷。LPG辛烷值较高,燃料费比液氢、酒精、汽油、柴油等便宜,CO、NOX等气体排放量低于内燃机汽车,基本上不排黑烟和颗粒物(PM),且所排气体无臭味,发动机工作噪音低,完全能满足2000年对现代汽车的使用要求。有试验表明,在90km/h~120km/h行驶状态下,能量消耗下降了6%~10%,HC排气污染下降了49%,CO排放量下降了91%,NOX下降了16%。
汽车改甲醇6.新配方汽油
新配方汽油是过去20年来对汽油组成的第5次重大改进。美国EPA规定,新配方汽油至少含2%的氧、低于1%的苯肼物、不含铅及任何其他重金属,同时加入高级活性剂,以防止组分沉淀;与传统汽油相比,各种污染物排放可降低15%~17%,适用于所有车辆,但制作成本略高。美国EPA宣称,新配方汽油计划是继汽油中的铅被禁止以来最重要的环境燃料计划。
7.复合燃料
·植物油
植物油汽车的最大优点是不污染环境,其燃烧产物不含SO2、CO2,碳粒也少,但含有害的乙醛。用其替代柴油时,汽车发动机不用改装。目前,已研制成功并投入使用的植物油
汽车改甲醇6.新配方汽油
新配方汽油是过去20年来对汽油组成的第5次重大改进。美国EPA规定,新配方汽油至少含2%的氧、低于1%的苯肼物、不含铅及任何其他重金属,同时加入高级活性剂,以防止组分沉淀;与传统汽油相比,各种污染物排放可降低15%~17%,适用于所有车辆,但制作成本略高。美国EPA宣称,新配方汽油计划是继汽油中的铅被禁止以来最重要的环境燃料计划。
7.复合燃料
·植物油
植物油汽车的最大优点是不污染环境,其燃烧产物不含SO2、CO2,碳粒也少,但含有害的乙醛。用其替代柴油时,汽车发动机不用改装。目前,已研制成功并投入使用的植物油
型燃料有菜籽油、棉籽油、棕榈油、豆油、甲醇酯混合油等。植物油多与柴油混合使用。植物油成本高,能量消耗高,只能作为补偿能源。
·水乳化燃料
水乳化燃料是在轻油和重油中加入适量乳化剂(水合成剂)形成的稳定燃料,能使排放物中的碳烟粒和NO X降低30%左右,而且还能有效地降低油耗(柴油3%左右,汽油10%左右)。此外,水乳化燃料安全,便于储存和运输。
·柴油与甲醇、水的复合燃料
柴油与甲醇、水的复合燃料具有乳化剂用量少、稳定期长、热值较高等特点,可使用含水的粗甲醇,燃料成本较低。
8.复式动力汽车
日产公司研制的液(气)压蓄能复式动力客车,利用汽车制动时蓄能、加速时释能的原理,使此类车比柴油车排放的NOX降低2.7%,黑烟减少20%。若发动机为燃用甲醇的直喷式柴油机,NOX可减少50%;使用LPG柴油机,黑烟可减少40%。但此类车需增加一定的设备,质量亦较大,成本相对较高,工作时噪音大。
9.电动汽车(EV)
·水乳化燃料
水乳化燃料是在轻油和重油中加入适量乳化剂(水合成剂)形成的稳定燃料,能使排放物中的碳烟粒和NO X降低30%左右,而且还能有效地降低油耗(柴油3%左右,汽油10%左右)。此外,水乳化燃料安全,便于储存和运输。
·柴油与甲醇、水的复合燃料
柴油与甲醇、水的复合燃料具有乳化剂用量少、稳定期长、热值较高等特点,可使用含水的粗甲醇,燃料成本较低。
8.复式动力汽车
日产公司研制的液(气)压蓄能复式动力客车,利用汽车制动时蓄能、加速时释能的原理,使此类车比柴油车排放的NOX降低2.7%,黑烟减少20%。若发动机为燃用甲醇的直喷式柴油机,NOX可减少50%;使用LPG柴油机,黑烟可减少40%。但此类车需增加一定的设备,质量亦较大,成本相对较高,工作时噪音大。
9.电动汽车(EV)
EV作为“零排放”汽车,已成为当前汽车行业的热点。有人预言,21世纪将是电动汽车的时代。电动汽车本身并不排放CO、NOX、CO2和其它有害气体,但电能制造方法可造成环境污染,若电能取之于非化石燃料(如太阳能、核能),则几乎无气体排放;若取之于煤炭等化石燃料,则主要是化石燃料的污染问题,比汽车流动污染易控制。目前使用的电池90%为铅酸电池,一辆铅酸电池汽车铅需要量是汽车的80倍。
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